理想溶液新的微观解释

本文推演了理想溶液中气相压力与分子间力的关系,提出了力场环境及分子变形的概念。对理想溶液进行了新的微观解释。     

分子间高缔合比例疏水聚合物研究(Ⅰ)

分析了目前疏水缔合聚合物在研究和应用中的存在问题,认为主要原因是聚合物分子结构设计不当和聚合反应控制不当。分析了环境疏水缔合作用HAWP流变性之间的相互作用关系,认为疏水缔合作用是HAWP水溶液中形成可逆的超分子结构和溶液保持其结构流体特性的根本原因,而分子设计的手段可以实现对分子链内缔合/分子链间缔合动态平衡的调节。分析了疏水缔合作用与HAWP溶液耐温抗盐性能之间的关系,提出了设计分子间高缔合比例疏水缔合聚合物的分子设计目标：通过调节所引入疏水基团参与溶液超分子缔合结构的效率,使其溶液的耐温抗盐性能得到进一步提高,同时尽可能降低因疏水基团的引入带来的负面影响。     

具有分子双稳性的一维自由基磁相变材料的研究

具有分子双稳性的化合物是实现分子集合体作为新的光开关和信息存储元件的理想分子体系。本文合成苄基吡啶衍生物,研究其分子构象与堆积的关系,并研究了构建—维分子基磁体以及常温常压下的电学、磁学等性质。     

乙醇——水混合液的声速与浓度关系及其热力学特征

用脉冲回波自动声速仪测量了乙醇－水二元混合液在温度为５￣５５℃范围的声速与浓度关系，超声波溶液浓度测量的基本原理即基于这种声速－浓度关系，文中还计算了该溶液的绝热压缩系数、分子间自由程、超额摩尔体积、超额声速、超额绝热压缩系数及超额分子间自由程等参数，并讨论了溶液中分子间相互作用的特性。     

用分子复制法制备具有分子识别功能的高分子膜

将分子复制法应用于功能性高分子膜的制备中，以1，3－二甲基黄嘌呤（茶碱，THO）为模板分子，含有成膜骨干残基和功能残基的丙烯腈－丙烯酸的共聚物为膜材料，用相转化沉淀法制备了具有THO分子识别功能的高分子膜，FT－IR及NMR测试结果表明：制备的高分子膜中，THO模板分子和膜中的丙烯酸功能残基存在着氢键键合作用。大量的极性醋酸水溶液可抽出膜中的模板分子。THO溶液和与模板分子具有相似结构的1，3，7－三甲基黄嘌呤(咖啡因，CAF）溶液的基质透过实验结果：进入膜结构中THO分子的量远大于CAF分子，这表明制备的高分子膜具有THO分子识别功能。实验结果还表明：进入膜结构中THO分子的量与相转化沉淀法制膜时乔膜液中模板分子的添加量成正比。     

分子印迹高分子膜和模板分子间的相互作用

通过溶液自由基聚合制备了丙烯腈-甲基丙烯酸[P(AN-co-MAA)]共聚物膜材料,以尿嘧啶为模板分子,利用相转化分子印迹技术,制备了尿嘧啶分子印迹P(AN-co-MAA)共聚物高分子膜.通过红外光谱和核磁共振分析了膜材料和模板分子之间的相互作用.     

PAN溶液极性对相分离后聚合物晶态结构的影响

利用紫外光谱、流变、XRD等分析方法,研究了溶液极性对PAN晶态结构形成的影响。研究结果发现,PAN溶液中溶剂的极性能够通过影响溶液中PAN分子链的存在状态,导致相分离后聚合物晶态结构产生差异。随着溶剂极性的增大,溶剂分子与PAN大分子链间的相互作用力增强,溶液特性黏度、表观黏度等依次增大,PAN分子链段逐渐舒展,在相同凝固条件下得到的聚合物结晶度逐渐减小,晶粒尺寸依次增大。     

Si基底上DNA分子的自组装

利用自组装方法将DNA分子吸附于Si基底表面, 并通过原子力显微镜（AFM）观察不同质量浓度的DNA溶液在Si基底表面进行自组装后的结构： 当DNA溶液的质量浓度较低时, Si基底表面会吸附单个、 拉伸、 环状的分子; 当DNA溶液的质量浓度为60~160 ng/μL时, 在Si基底表面会形成网状结构; 当DNA溶液的质量浓度超过200 ng/μL时, 仅形成DNA薄膜. 实验结果表明, 可以利用该方法制作基于Si材料的DNA分子器件.     

双原子分子势能函数谐振子模型

从理想双原子分子势能函数的基本性质出发，讨论了线性和非线性谐振子模型。双原子分子体系势能函数作为原子分子体系势能函数研究的基础，具有广泛的理论研究意义。     

磁性分子印迹聚合物的应用研究进展

磁性分子印迹聚合物只需在外加磁场的条件下即可以实现与溶液的分离,其操作简单且分离时间短。本论文综述了近年来Fe3O4磁性分子印迹聚合物的应用和荧光磁性分子印迹聚合物的应用,并对其发展趋势进行了预测。     

磨料水射流中磨料颗粒的受力分析

对磨料水射流中磨料颗粒的受力进行了分析，采用量级比较和典型函数法重点研究了Basset力、虚拟质量力、Magnus力和Saffman力与Stokes力的相对重要性。结果表明，对磨料水射流进行模拟研究时，必须考虑惯性力、重力、压差力和Stokes力对磨料颗粒运动的影响。当磨料颗粒在喷嘴的收缩段和直柱段中运动时，磨料颗粒所受的Basset力、虚拟质量力与Stokes力处于同一量级，对磨料颗粒的运动影响很大，不可忽略；随着时间的推移，当磨料颗粒从喷嘴射出后，磨料颗粒所受的Basset力、虚拟质量力与Stokes力相比要小得多，对磨料颗粒的运动影响很小，可以忽略；磨料水射流喷嘴外流场中，流体粘性的存在限制了磨料颗粒的旋转，磨料颗粒所受的Magnus力比Stokes力小得多，可以忽略；在喷嘴外的自由射流区域，由于流速梯度沿径向变化较慢，磨料颗粒所受的Saffman力同Stokes力相比也可以忽略。     

Force modeling for needle insertion into soft tissue based on mechanical properties and geometric parameters

The force model during needle insertion into soft tissue is important for accurate percutaneous intervention.In this paper,a force model for needle insertion into a tissue-equivalent material is presented and a series of experiments are conducted to acquire data from needle soft-tissue interaction process.In order to build a more accurate insertion force model,the interaction force between a surgical needle and soft tissue is divided into three parts：stiffness force,friction force,and cutting force.The stiffness force is modeled on the basis of contact mechanics model.The friction force model is presented using a modified Winkler＇s foundation model.The cutting force is viewed as a constant depending on a given tissue.The proposed models in the paper are established on the basis of the mechanical properties and geometric parameters of the needle and soft tissue.The experimental results illustrate that the force models are capable of predicting the needle-tissue interaction force.The force models of needle insertion can provide real-time haptic feedback for robot-assisted procedures,thereby improving the accuracy and safety of surgery.     

机械手夹持接触力及力封闭分析

为合理确定机械手稳定夹持时的夹紧力,采用弹性线接触理论计算在工件上施加预紧力后机械手V型体与工件之间的接触压力,并分析手指处于不同工况位置时接触压力的变化,在此基础上计算不同工况位置时指端两v型体的夹紧力.以力螺旋理论为基础,建立手指与工件的接触模型,应用力封闭原理分析稳定夹持时接触压力与工件外力之间的关系,提出手指夹持工件时的稳定性判定方法,并针对实例计算接触力及夹紧力.研究结果表明:该方法可以用于准确计算V型体的夹紧力,并进行力封闭性判别,能够为机械手结构设计及其控制系统设计提供可靠的参数值.     

三向切削力实验装置研制

三向切削力测量对理解机械制造、金属切削原理以及机床设计有着重要的指导意义。针对目前市场上切削力测量装置成本高,安装操作复杂以及功能单一等缺点,研发了一种新型三向切削力测量装置,采用应变片测量切削引起的微小变形,通过精心布置的应变片贴片方案将三向切削力引起的力变形转化为电压或电流信号。经过三向电校准和机械校准后,确保三向测力传感器的输出与载荷之间的响应系数相对恒定。开发切削力实验软件,可以提供单因素切削力实验、正交切削力实验以及自由切削力实验研究。该装置已经在国内许多高校中得到了具体应用。     

冷带非稳态轧制弯辊力设定值的研究与应用

为研究非稳态轧制状态下弯辊力对板形的影响,在理论分析和实际应用的基础上,应用力学和控制方法对在非稳态轧制状态下的弯辊力设定值进行了分析.针对在非稳态轧制状态下轧制力、摩擦力和加减速对冷轧弯辊力的影响,提出了冷轧非稳态弯辊力数学模型表达方式.研究表明,弯辊力通过轧制力对弯辊力的影响系数进行动态调整,轧制速度通过摩擦力来影响弯辊力.该模型成功应用于1450冷轧生产线且取得良好的控制效果,为现场调控非稳态弯辊力提供了有力的理论支持.     

冻融循环下含裂隙类岩石冻胀力的力学模型及实验研究

以水泥砂浆类岩石材料为研究对象,结合弹性力学、断裂力学和流体力学相关理论,推导出体积膨胀机制作用下多孔岩石冻胀力计算的理论模型,得出冻胀力和体积模量之间呈正相关的增长方式;对经过冻融循环的含裂隙试件进行单轴压缩实验,分析冻胀力对不同角度裂隙试件的影响,发现冻胀力对0°试件的峰值强度影响最明显,随着裂隙倾角的增加,冻胀力对裂隙试件的峰值强度的影响逐渐减弱。该研究为岩体裂隙中冻胀力的求解提供了一个确切的模型,并通过实验验证了冻胀力模型的可行性,为以后研究裂隙中冻胀力的大小提供了理论依据。     

射击过程中壳机力与抽壳力的计算机仿真

该文给出了武器发射过程中弹壳对枪机作用力（简称壳机力）与抽壳力的数学模型，并编制仿真程序，使壳机力与抽壳力实时仿真得以实现。文中用实测弹道与壳机力幅值曲线进行试算考证，说明所建立的力学模型与微机仿真程序具有实用推广价值。     

石英谐振器力灵敏度温度系数特性分析

力灵敏度温度系数是石英谐振器产生温漂的主要原因之一，而且这种温漂不能用差频方法消除，因此，它是影响石英谐振式力传感器测量精度的主要原因．文中给出了测量误差与力灵敏度温度系数之间的定量关系，并得到实验验证．阐述了力灵敏度温度系数的物理意义，分析确定了标定温度的方法．在一定温度范围内使用的石英晶体谐振器，既要有一定的分辨率，又要使其测量结果不受温度影响，为此提出了石英谐振器最佳取向选取原则．根据这一原则，找出了ＡＴ切型晶片用作力敏元件时的最佳施力方位角．为提高石英谐振式力传感器的测量精度提供了一个理论基础．     

单跨斜梁桥预应力引起的内力与次内力研究

在正弯梁桥预应力引起的内力与次内力研究的基础上，导出了预应力在斜梁中的内力及及等效载表达式，根据单跨斜梁的理论，导出内力与次内力的一般公式，文中最后给出了一个算例，对预应力作用时的内力及次内力的计算做了进一步说明，并对内力及次内力的影响的因素进行了较详尽的分析。     

适用于力反馈数据手套的被动力觉驱动器

为了克服目前力反馈数据手套存在的安全性差、力再现范围小等不足,提出了一种磁流变液被动力觉驱动器实现方法.利用液体智能材料磁流变液在磁场作用下毫秒级时间内能连续、可逆地由牛顿流体状态转变为类似固体状态的特殊性能,设计了一种被动力觉驱动器;介绍了该驱动器的结构和实现原理,利用电磁场有限元分析方法分析了驱动器的电磁特性,在此基础上建立了驱动器的动力学模型,讨论了输出力的动态范围并进行初步实验验证.最后利用研制的驱动器原型构建了单手指力反馈数据手套并进行了初步实验.实验结果证明,基于磁流变液的被动力觉驱动器利用流体传递力,增加了输出力的稳定性,多旋转片结构使输出力增大2倍,并具有安全性好、力再现范围大等优点.