考虑接触效应的具脱层复合材料层合梁的非线性动力响应分析

基于非线性弹性梁理论,建立了考虑接触效应的具任意脱层复合材料层合梁的非线性运动控制方程．通过引入假想弹簧所算得的接触力,对系统的横向振动控制方程进行修正,有效地避免了脱层之间的相互贯穿,并给出了假想弹簧系数的计算式．整个问题采用有限差分法进行求解,算例中详细讨论了脱层的大小、深度以及载荷等因素对具脱层复合材料层合梁非线性动力响应的影响．数值计算结果表明,考虑接触效应对脱层结构动力响应分析是非常重要的,可避免脱层结构出现物理上不可能的相互贯穿．     

损伤粘弹性正交铺设层合板的非线性振动分析

研究了考虑横向剪切变形和损伤效应的粘弹性正交铺设层合中厚板的非线性自由振动问题.基于一阶剪切变形理论、应变等效假设和Boltzmann叠加原理,建立了考虑横向剪切变形和损伤效应的粘弹性层合中厚板的非线性自由振动控制方程,且应用有限差分法、Newmark法和迭代法进行求解.算例中,具体讨论了损伤效应、不同跨厚比和长宽比对粘弹性层合板的非线性自由振动幅频响应曲线的影响.     

考虑尺度效应具损伤微板的坍塌特性分析

基于Kirchhoff板理论和修正偶应力理论,研究具损伤弹性微板的坍塌特性,推导了微板的动力学方程并采用伽辽金法进行求解,分析了损伤变量、特征尺度参数、微板与固定电极之间的距离和边缘场对坍塌电压的影响.为了验证模型的合理性,将本文所得结果与文献结果进行了对比.数值结果表明:结构损伤会减小坍塌电压;而尺度效应会增大坍塌电压;微板与固定电极之间的距离越大,坍塌电压也越大;边缘场的存在对坍塌电压有微弱的影响.本文所得结论对微机电系统微板结构的设计和应用提供一定的理论指导.     

材料梯度、几何非线性和高阶剪切效应对压电纳米梁力电特性的耦合影响

目的 压电材料由于其优越的力电性能在 MEMS / NEMS 得到广泛应用。 针对目前对压电纳米结构力电响应 计算忽视了微/ 纳米尺度下压电材料的挠曲电效应以及剪切效应问题,提出了囊括挠曲电效应和压电效应的功能 梯度压电(Functionally Graded Piezoelectric,FGP)纳米梁数学模型。 纳米梁由压电层和功能梯度层组成,其中功能 梯度层材料遵循幂律指数分布。 方法 首先,基于 Reddy 三阶剪切变形理论、非局部应变梯度理论(NGST)和哈密顿 原理,并考虑了 Von Kármán 几何非线性,获得了梯度梁的非线性力电耦合控制方程及相应的边界条件;然后结合 Runge-Kutta 方法和 Galerkin 方法得到了简支梁的线性和非线性固有频率以及均方根(RMS)输出电压。 结果 提出 的模型与已有文献结果对比十分吻合。 此外,数值结果表明挠曲电常数、压电常数、应变梯度尺度参数、非局部参 数、幂律指数和几何尺寸对非线性固有频率和均方根电压有影响。 结论 相较于 Euler 梁理论和 Timoshenko 梁理 论,采用 Reddy 三阶剪切变形理论得到的梯度梁在相同质量下具有更高的 RMS 电压,同时会降低非线性固有 频率。     

挠曲电效应对简支梁式压电传感器性能的影响

挠曲电效应是材料极化强度(或电场强度)与应变梯度之间的耦合关系,对于新型微纳米致动器和传感器的性能具有重要的影响.以纳米简支梁式压电传感器(简称压电简支梁)为研究对象,讨论材料的挠曲电效应对压电简支梁输出电势与挠度的影响.采用电吉布斯自由能密度函数,并根据压电材料线性理论与伯努利-欧拉梁理论,采用变分法推导压电简支梁的控制方程和相应力电耦合边界条件.数值模拟BaTiO3压电简支梁在外加机械载荷作用下,由于挠曲电效应产生的诱导电势和极化强度等与梁结构、材料参数的相互关系.计算结果表明,诱导电势反馈作用在梁的表面引起一个与机械载荷作用相反的弯矩,减小了梁结构的弯曲挠度;在一定的挠曲电系数和梁结构尺寸下,诱导电势存在最大值;在微纳尺度上挠曲电效应具有很强的尺寸依赖性,随着梁的厚度增大,挠曲电效应的影响将显著减弱.     

基于PZT-Si的MEMS微驱动器的设计与仿真分析

设计了一种基于PZT和Si的蟹爪型MEMS微驱动器,该具有结构简单,响应速度快,输出位移大的特点。为了进一步优化结构、提高使用性能寿命,本文根据微驱动器的结构特征,建立了直流电压下PZT蟹爪梁的的力-电耦合数学模型,得到了驱动电压与变形量的关系曲线。采用数值模拟方法开展了压电层材料、厚度等等参数对微驱动器驱动性能的影响研究,研究表明：相对于压电层厚度和输入电压的影响,压电材料性能是系统稳定性的主要影响因素。以弹性柔顺系数相对较低的“硬陶瓷”PZT-4作为压电层时,微驱动器的稳定性增强但驱动响应有所降低;而当选用弹性柔顺系数相对较大的“软陶瓷”PZT-5和PZT-5H作为压电层时,微驱动器的驱动效应增强而稳定性降低。在此基础上,对微驱动器的结构参数进行了优化分析,确定了蟹爪梁结构参数的最优组合, 为微驱动器的设计和改进提供了理论指导。     

考虑非等长应变的磁电层合材料低频磁电响应特性

本文提出了一种考虑非等长应变的磁电层合材料低频磁电响应模型.该模型以剪切应力传递应变为基础,采用应力函数法分析了磁致伸缩层、压电层的应力和应变,利用粘接处的应变相等,求出了开路状态下磁电层合材料L-T模式的低频磁电响应特性.该模型能研究磁致伸缩材料的柔顺系数、压磁系数、层合比、压电材料的机电耦合系数、压电系数等参数对磁电电压系数的影响,并与等效电路法、两种考虑退磁场的等效电路法以及实验结果进行了对比研究.针对Terfenol-D/PZT/Terfenol-D的研究结果表明:理论结果与实验结果误差为5.42%,与其他方法相比,本文的结果与实验结果吻合得更好.     

基于应变模态法的层合梁的损伤检测研究

结构在建造和服役期间将不可避免出现损伤,发展合适的无损检测方法对其进行检测具有广泛的工程应用价值.基于多自由度振动力学和连续体损伤理论,发展了应变模态法损伤检测理论.通过预置损伤复合材料层合梁的动态加载试验,测得各个测点的应变时程响应,然后利用MATLAB编程对数据进行处理,从而得到结构的损伤应变模态曲线.数据处理结果精确反映了预置结构损伤的位置,由此证明了应变模态法能够应用于复合材料层合梁的损伤定位.最后基于有限元软件ABAQUS,利用连续体损伤理论对损伤纤维金属层合梁的模态进行分析,更进一步验证了当前应变模态法对损伤层合的损伤定位的可靠性.     

线性变厚度压电层合矩形板的非线性弯曲

研究在横向载荷作用下线性变厚度正交对称铺设压电层合矩形板的非线性弯曲问题.基于Von Karman非线性板理论和线性压电理论,建立线性变厚度正交对称铺设压电层合矩形板的无量纲非线性平衡微分方程,且应用Galerkin截断方法进行求解.算例中,具体讨论了不同坡度、边长比、控制电压和压电层位置对四边简支正交对称铺设压电层合矩形板的非线性载荷-挠度特征曲线的影响.     

基于PZT-Si的微机电系统微驱动器的设计与仿真分析

设计了一种基于PZT和Si的蟹爪型MEMS微驱动器,具有结构简单、响应速度快、输出位移大的特点。为了进一步优化结构、提高使用寿命,根据微驱动器的结构特征,建立了直流电压下PZT蟹爪梁的的力-电耦合数学模型,得到了驱动电压与变形量的关系曲线。采用数值模拟方法开展了压电层材料、厚度等参数对微驱动器驱动性能的影响研究,研究表明:相对于压电层厚度和输入电压的影响,压电材料性能是系统稳定性的主要影响因素。以弹性柔顺系数相对较低的"硬陶瓷"PZT-4作为压电层时,微驱动器的稳定性增强但驱动响应有所降低;而当选用弹性柔顺系数相对较大的"软陶瓷"PZT-5和PZT-5H作为压电层时,微驱动器的驱动效应增强而稳定性降低。在此基础上,对微驱动器的结构参数进行了优化分析,确定了蟹爪梁结构参数的最优组合,为微驱动器的设计和改进提供了理论指导。     

心理学实验中的各种效应及解决办法

对量表衰减效应（天花板效应和地板效应）、罗森塔尔效应（实验者效应）、霍桑效应（被试效应）、安慰荆效应、序列效应（系列位置效应和练习效应或疲劳效应）进行了分析,并针对各自特点提出了相应解决办法。     

作物密度效应递增律及其意义

根据作物密度试验材料,分析发现在同一的条件下,随着效应密度递增,作物的个体效应产量递减,密度效应递增。此规律将充实作物学和植物生态学的理论,对于作物栽培和作物育种都有一定的指导意义。     

406油性剂与极压抗磨剂复合效应的试验研究

通过大量试验,较详细地研究了含氮油性剂T406与含硫极压抗磨剂、含氯极压抗磨剂的复合效应。试验发现,406油性剂与含硫、含氯极压抗磨剂在复合使用中有显著的增效作用,有的增效作用属超加合效应。这一研究成果可广泛应用于新油品的开发研究。     

永磁温控装置中定点力比较法

针对永磁温控装置中，龙作用力与距离变化量平方成反比，弹簧力与距离变化量成正比，因变化关系不一样，所以磁力与弹簧力比较设计中，很难找到了比较点；定点力比较法消除了距离变化量对磁作用力弹簧力的影响，中剩下温度变化对磁作用力的影响，从而使多变量系统转化为单变量系统设计。     

BSO晶体(■■0)切面的二波耦合增益

考虑了压电和弹光效应对光波耦合的影响,在BSO晶体的(1 1 0)切面上,处理了矢量二波耦合问题,分别计算了入射光偏振态平行和垂直于入射面情况下的信号光的增益系数,得到了增益系数随光栅取向变化的函数关系.     

应用代基当量法判断苯环上两类定位基的研究

对苯环上的亲电取代反应提出一种判断苯环上两类定位基的新方法。该方法是应用代基当量法判断两类定位基，判断结果不但准确无误，没有任何例外，而且还可把两类定位基的判断由定性提高到定量表述。     

有机化学反应中的电子效应及其影响

阐述了电子效应对有机化合物的性质和有机化学反应的影响的重要性,指出电子效应的存在及其作用,概述了电子效应影响有机化学反应的一般规律。     

甲基取代基的诱导效应、共轭效应和定位效应

以取代苯苯环碳原子化学位移为依据,用曾经设定并初步证实的甲基诱导效应和共轭效应参数,讨论了甲基取代基的诱导效应、共轭效应及定位效应.化学位移值表示的诱导效应参数表明甲基具有吸电子诱导效应,经校正后的化学位移值表示的共轭效应参数表明甲基具有微弱的给电子共轭效应,甚至其共轭效应有可能正处于给电子和吸电子的临界状态,总之相对于氢原子,甲基具有吸电子效应.甲基有较强的对位定位效应和较弱的邻位定位效应,在适宜条件下间位也有可能发生取代反应.     

在单相介质中超声多普勒效应的应用研究

普通的超声波多勒流量计可测含有固体颗粒或气泡的流体，可在许多条件特殊的流量检测中应用，但不能在单相介质中应用，这极大地限制了它的应用范围．文中提出利用功率超声波激发单相介质流体而产生暂存性散射源，从而解决了这个传统的难题，大大拓展了超声波多普勒流体参量测量技术的应用领域．     

嵌入并联量子点的介观A-B环内的"巨"持续电流

使用双杂质的Anderson模型的哈密顿,从理论上研究了一个嵌入并联耦合量子点(DQD)的介观A B环系统处在Kondo区时的基态性质,并用slave boson平均场方法求解了哈密顿.结果表明,在这个系统中,持续电流依赖于系统的宇称效应和尺寸大小;在强耦合区,电流的峰值与零(弱)耦合区相比,有显著地增强,这说明两个量子点可以相干耦合而形成人造分子.在未来的装置设计中这个系统是很有潜力的.