人类摆脱摩擦困扰的新技术——超滑技术*

随着工业迅速发展,能源消耗的大幅增长与资源匮乏之间的矛盾日趋严重,因此,提高能源利用效率就显得非常重要。摩擦是消耗能源的重要途径之一,而超滑技术的出现能够大大提高运动系统的能源利用效率。超滑作为摩擦学的一个新领域,通常指两个物体表面之间的滑动摩擦系数在0.001量级或者更小的润滑状态。自从20世纪90 年代初提出超滑概念,它就吸引了摩擦学界、机械学界、物理学界和化学界研究者的广泛关注。他们一方面从理论上研究超滑的产生机理,另一方面从实验上探索超滑材料的特性。在过去的20年里,关于超滑的研究已经取得了很大的进展。本文将介绍国内外超滑技术的最新研究进展,并对未来超滑技术的应用进行展望。     

在背压作用下超塑性高速胀形的最佳工艺规范

超塑合金在超塑性状态下具有很低的流变抗力、很好的延性,而且几乎无弹复和应变硬化的静态储存效应。因此,可以压力成形形状复杂,尺寸精度高的零件。遗憾的是,即使在最佳超塑性温度下,其拉伸的最佳应变速率也很低(一般都在10~(-2)s~(-1)以下),这便成为超塑技术向实用化发展的主要障碍。因此,如何提高超塑变形速度,是急待解决的问题。Maehara和Tsuzaki对25Cr-7Ni-3Mo-0.14N和25Cr-7Ni-3Mo不锈钢,经超细化晶粒处理,分别在     

3维O(N)超引力理论中超对称动力学自发破缺

超对称局域化后,由于物质多重态与纯引力多重态相互耦合,超对称易于产生自发破缺.我们曾研究了2维和3维整体和定域超对称理论,发现超对称破缺与模型的维数有密切关系.本文构造一个3维 O(N)超引力理论,并利用大 N 展开方法,研究了动力学自发破缺机制.     

超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性

近年来,受大自然的启发,具有特殊润湿性的仿生结构表面因其在日常生活和工业生产领域的广阔应用前景引起了研究者的广泛关注.同时,超快激光的快速发展为材料表面结构的加工提供了新的强大工具,在超疏水或超亲水表面结构的制备方面取得了一系列突出的成果.但迄今为止,已经商业化的超疏水表面仍然非常有限,其中关键的问题是超疏水表面的机械耐久性问题.本文基于超快激光加工方法,总结了仿生微纳结构制备和应用方面的最新研究进展,重点介绍了几种具有特殊润湿性的疏水和亲水表面结构,并对超疏水表面的机械耐久性问题及其测试方法进行了阐述和总结,最后讨论了该领域存在的一些问题及未来的发展方向.     

超混沌同步及其超混沌控制

混沌控制及其应用已成为非线性科学中的前沿热门课题之一,混沌同步则是混沌控制领域中一个引人入胜的新发现.关于国内外的进展概况,我们已作了专题综述评论.混沌同步在Pecora和Carroll的开创性工作之后,同步现象取得了进一步拓广.这些拓广都必将促进混沌控制的应用.     

声学计算超材料

尽管数字信号处理器已广泛用于执行复杂计算任务,但仍存在诸多不足,譬如模-数转换器成本高昂、运算复杂度高、低速和高功耗等.出于这个原因,最近人们对基于波的模拟计算产生了浓厚的兴趣.这种计算避免了模-数转换并可以执行大规模并行运算,特别是借助人工设计的超材料,一些对声波进行模拟计算的新方案陆续被提出.这种被称为计算超材料的...     

声学计算超材料

尽管数字信号处理器已广泛用于执行复杂计算任务,但仍存在诸多不足,譬如模-数转换器成本高昂、运算复杂度高、低速和高功耗等.出于这个原因,最近人们对基于波的模拟计算产生了浓厚的兴趣.这种计算避免了模-数转换并可以执行大规模并行运算,特别是借助人工设计的超材料,一些对声波进行模拟计算的新方案陆续被提出.这种被称为计算超材料的计算系统,其计算速度可以与波速一样快,尺寸与波长一样小,可以对传入的波包进行复杂的数学运算,甚至可以执行积分、微分方程的计算.这些功能有望实现基于声波传播的新一代超快速、紧凑和高效的计算硬件.本文讨论了声波计算超材料领域的最新进展,调研了用于执行模拟计算的最新的超结构.接着,进一步介绍了声波计算超材料的应用,包括图像处理、边缘检测、方程求解和机器学习.最后,对研究的关键问题和未来可能的方向进行了展望.     

球面中具有低指标的极小超曲面

设M~n为S~(n+1)中的n维紧致定向极小超曲面,M~n的第二变分的Jacobi算子为L=△+s+n,其中s是M~n的第二基本形式模长的平方,△为M~n关于诱导度量的Laplace算子.M~n的指标IndM~n定义为L的负特征值的个数(按重数计).M~n为稳定等价于IndM~n=0.Simons证明了.IndM~n≥1且等号成立当且仅当M~n为全测地,维数n=2时,Urbano利用Dirichlt积分的     

宇宙终点的膜

为寻求事物的终极理论,理论学家们提出了跟超弦不太相同的理论。他们认为包围整个宇宙的是一种超膜,这种超膜可能是11维的。     

对称与物理

关于对称这个观念的起源,今天已经不可考证了。不过研究过社会学的人都知道,各个远古的人类社会或多或少都有对称这个观念。图1所示是一张雪花的照片。     

双曲空间上超Brown运动的一个渐近性质

1 概念及介绍超过程是一类取测度值的分枝Markov过程.虽然Euclid空间和一般抽象空间上的超过程的研究已有很多,但关于Riemann流形上超过程的研究目前还很少.本文考虑d维双曲空间上的超Brown运动,并给出此超Brown运动的一个渐近性质(参见推论1).Iscoe在文献[3]中考虑过Euclid空间上的类似问题.和Iscoe的工作相比,本文不仅在方法上有所改     

Sasaki流形的拟脐超曲面

设(?)是结构张量组为(F_A~B,G_(AB),F~A)的Sasaki流形,M~(2n)是等距浸入在(?)中的超曲面.(?)的结构张量组在M~(2n)上的诱导结构为(f_a~b,g_(ab),u~a,v~a,λ),N~A为M~(2n)在(?)中的单位法向量,其中λ是(?)中的结构向量F与M~(2n)的法向量N的夹角的余弦,即λ=cos.设M~(2n)为基本元为v~a的拟脐超曲面,即它的第二基本形式满足:h_(ab)=pg_(ab)+qv_av_b,若q=0,则M~(2n)是全脐的,特别若再有p=const.≠0,则称为特征全脐超曲面;若p=0,则M~(2n)是柱形的;若p=q=0,则M~(2n)是全侧地的.     

飞秒激光仿生制备极端浸润性表面

极端浸润性表面由于具有许多奇异的特性和重要的应用,近年来备受国际学术界和工业界的广泛关注.与传统微制造技术相比,飞秒激光微纳加工技术在设计制备复杂精细表面微纳结构方面具有非常突出的优势.飞秒激光近年来也被成功应用于调控固体材料表面的浸润性.本文系统总结了飞秒激光在制备不同极端浸润性表面方面的研究进展,包括超疏水表面、水下超疏油表面、水下超疏气表面、润滑液灌注滑动表面、可调粘滞性表面以及各向异性表面.本文从仿生制备的角度,阐述了各种超浸润表面飞秒激光构建的方法和思路,以及不同浸润性之间的关系,介绍了飞秒激光诱导极端浸润性表面的重要应用,探讨了该领域目前所面临的主要挑战,并对未来的发展进行了展望.     

超塑性拉伸失稳的研究

1 引言超塑性变形很重要的一个特点即在较大的延伸率下也不产生宏观颈缩或宏观颈缩扩展十分缓慢,即不易产生塑性失稳.影响塑性失稳的主要参数有应变速率敏感性指数 m 和应变硬化指数 n.目前有关超塑性失稳方面的研究颇多,Hart,Duncombe,Ghosh 等人皆考虑了颈缩的产生与扩展,但颈缩的开始点则是他们争论的焦点,进而得到有关塑性失稳的不同判据.虽然国内外学者对超塑性失稳问题进行了大量的研究工作,但是他们只是对某些特殊材料进行实验,利用一系列的 m,n 试验值对超塑拉伸时的颈缩进行研究.为此本文对表征     

基础物理学书的十个项级问题

相对论和量子论引发了20世纪物理学的两次重大革命,前者给出了当物体的运动速度很高时的运动规律,给出了全新的时空观念和引力理论(广义相对论),后者给出了微观物体运动应该服从的规律,给出了正确描述原子、分子和其他基本粒子运动的框架.     

AG(n,F_q)中的二次超曲面——q是2的幂的情形

<正> 在本文中我们总假定F_q是含q个元素的有限域,而q是2的幂。设,并且取a是F_q中不属于N的一个固定元素。 定理1 设q是2的幂,那么在仿射变换下,AG(n,F_q)中的任一个二次超曲面必化为以下诸二次方程之一为方程的二次超     

连续函数的积分表示

本文给出连续函数σ(λ),λ≥0具有如下积分表达式的一个充要条件: ■其中n为一正整数,a_i是常数(i=0,1,…,n-1),G是[0,∞)上的有限测度,被积函数在u=0点的值依连续性定义为((-λ)~n)/n1。利用这一充要条件可以得到超过程某些特征的一般