Stability and Accuracy Analysis for Taylor Series Numerical Method

The Taylor series numerical method (TSNM) is a time integration method for solving problems in structural dynamics. In this paper, a detailed analysis of the stability behavior and accuracy characteristics of this method is given. It is proven by a spectral decomposition method that TSNM is conditionally stable and belongs to the category of explicit time integration methods. By a similar analysis, the characteristic indicators of time integration methods, the percentage period elongation and the amplitude decay of TSNM, are derived in a closed form. The analysis plays an important role in implementing a procedure for automatic searching and finding convergence radii of TSNM. Finally, a linear single degree of freedom undamped system is analyzed to test the properties of the method.     

金属胶束催化VII：双核配合物金属胶束催化PNPP水解反应动力学

研究了由双核铜配合物和表面活性剂组成的金属胶束催化PNPP水解的动力学和机理。提出了含两个水分子的双核铜配合物催化PNPP水解的动力学数学模型。结果表明：金属胶束催化PNPP水解是分子内反应；两个铜离子在催化PNPP水解过程中具有协同效应；由草酰胺桥联双核铜配合物与表面活性剂组成的金属胶束在催化PNPP水解中表现出高的活性。     

硫锚翁盐引发环氧丙烯酸酯/乙烯基醚光固化动力学研究

以三乙二醇二乙烯基醚 (DVE- 3)、 1 ,4-丁二醇乙烯基醚 (HBVE)为活性稀释剂 ,研究其与环氧丙烯酸酯 (EA)所组成的光聚合体系在硫锚翁盐光引发剂下引发的光固化动力学影响因素 .DVE- 3(HBVE)含量越大 ,EA/ DVE- 3(HBVE)体系的转化率越低 .体系的聚合温度越高 ,体系的转化率越高     

轨枕空吊对桥上有砟轨道结构动力响应的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论,将轨枕下部的有砟轨道考虑为弹簧-阻尼系统,假设该弹簧-阻尼系统失效来模拟轨枕空吊状态,建立含轨枕空吊的有砟轨道-桥梁耦合模型.采用Newmark直接积分法求解车辆-轨道-桥梁耦合动力学方程,计算列车通过时轨枕正常状态和空吊状态下轨道结构的位移和加速度,同时对空吊轨枕出现的数量及纵向分布位置对轨道结构动力特性的影响进行分析.对轨枕无空吊状态、单根空吊状态、连续2根空吊和间隔2根轨枕空吊4种工况下轨道结构的动力响应进行分析.研究结果表明:连续2根轨枕空吊影响下轨道响应显著大于其他3种工况,间隔2根轨枕空吊的影响略大于单根轨枕空吊的影响,但差别较小;轨枕空吊对有砟轨道结构动力影响范围沿轨道纵向不超过2跨轨枕间距;随着列车运行速度的增加,轨枕空吊影响下轨道结构位移变化较小,加速度则明显加大,基本呈线性增长.     

任意m×n阶cobweb网络的等效电阻研究

采用递推变换(RT)方法研究了一类任意m×n阶cobweb网络的等效电阻.首先采用网络分析建立递推矩阵方程模型(包括边界条件方程模型),其次构造矩阵变换获得矩阵的特征值和特征向量以便获得矩阵方程的通解与特解,最后利用矩阵逆变换给出支路电流的解析解,从而获得任意m×n阶cobweb网络任意2节点间的等效电阻公式,所得结果是由特征值构成及单求和表达.作为公式的应用,给出了等效电阻公式在特殊情形下的数个结果,并且给出了任意半无限和无限情形时的数个新的等效电阻公式,在与其他结果比较时发现了一个新的三角函数恒等式.     

新型氯离子活化过氧单硫酸盐的非自由基系统去除水中扑热息痛的研究

提出了基于过氧单硫酸盐(PMS)的非自由基氧化法降解水中典型药物污染:利用常见的氯离子(Cl-)活化PMS降解水中典型药物扑热息痛,并同传统次氯酸钠氧化降解扑热息痛系统进行比对.对比研究了两系统中氧化剂投量、底物浓度和pH值对扑热息痛去除的影响.实验结果表明PMS/Cl-系统对扑热息痛的去除符合典型零级反应动力学模型,而NaClO系统对扑热息痛的去除符合拟一级动力学模型.当扑热息痛初始浓度为10mg/L时,0.4mM PMS和50mM Cl-在120min内对其去除率最大可达76.7%.结果表明在PMS/Cl-和NaClO系统中,提高氧化剂浓度、降低底物浓度、降低系统pH值均利于目标物的去除.PMS/Cl-和NaClO系统均以HClO为主要活性因子降解污染物,但是PMS/Cl-系统中活性因子的产生更为缓慢,今后可考虑在基于PMS的高级氧化系统中投加氯离子以实现消除残余氧化剂并保证系统的持续消毒能力.     

等效约束下风激励汽车前侧窗玻璃声辐射分析

为研究风激励下汽车侧窗玻璃表面湍流压力脉动激起玻璃振动而向车内辐射噪声的问题,以某试验车左前侧窗玻璃系统为研究对象,首先基于等效原理,将车窗密封条等效成系列弹簧约束,进行离散化建模,并搭建Matlab-Abaqus联合仿真优化平台,得到最佳等效弹簧刚度,建立侧窗系统约束边界等效模型.接着利用Corcos模型计算得到侧窗表面湍流压力脉动的功率谱密度,作为侧窗等效模型的激励,应用有限元方法计算车内驾驶员人耳处的声辐射.最后应用激光测振仪,获得侧窗表面振动速度分布试验数据,利用边界元方法(半仿真)计算车内声辐射.比较两种方法的计算结果,发现200Hz以上声辐射频谱特性吻合良好,证明了利用玻璃边界等效简化模型与Corcos模型作为激励源计算侧窗玻璃振动引起的声辐射有一定程度的适用性.     

纳米Fe/Cu双金属的制备及其对水中亚甲基蓝的去除

利用液相还原法制备了纳米Fe/Cu颗粒,考察了其对水中亚甲基蓝的去除性能,研究了不同pH、亚甲基蓝初始浓度和反应时间对去除效果的影响.结果表明,酸性条件下Fe/Cu纳米双金属对亚甲基蓝去除效果良好,且在45min时反应达到平衡,对亚甲基蓝的去除过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温模型.     

红格含铬钒钛磁铁矿球团矿物学和等温氧化动力学

研究了红格钒钛磁铁矿(HCVTM)球团等温氧化动力学及其矿物学特征.在不同的温度(1073~1373 K)和不同的时间(10~60 min)范围内,对HCVTM球团矿进行了等温氧化动力学实验.首先分析了球团在不同温度和时间下的微观结构和矿物组成规律.然后根据定义的氧化率,计算和分析了氧化率及其变化规律,以及矿相结构对氧化率的影响.最后结合缩核模型、修正的氧化率函数和阿伦尼乌斯公式,计算了反应速度常数、修正系数和反应活化能,并判断了反应限制性环节.研究表明:随温度的提高,低熔点液相增加,赤铁矿晶粒的生成、长大和再结晶,形成连续的黏结相,空隙数量减少.随时间的增加,生成的液相促进了赤铁矿晶粒间的黏结和长大,但是晶粒间硅酸盐相和钙钛矿类物相恶化了球团结构.同时,钙钛矿和铁板钛矿相生成.HCVTM球团矿空隙数量的减少和黏结相的生成,表现在氧化速率随时间增加而减慢.HCVTM球团氧化反应主要受扩散控制,球团氧化前期的反应活化能为13.74 kJ·mol-1,氧化后期的活化能为3.58 kJ·mol-1,氧化率函数的修正参数u2=0.03.     

碳纤维/MC尼龙6原位复合材料的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热(DSC)法,研究表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维(CF)/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料,以及其在不同冷却速率下的结晶动力学特性;用Jeziorny法和Liu法对它们的非等温结晶动力学进行处理.结果表明,碳纤维对基体尼龙6的结晶有一定的促进作用,提高了结晶温度和结晶速率.表面接枝聚己内酰胺链段的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料,比未接枝的碳纤维/MC尼龙6原位复合材料具有更高的结晶温度、结晶速率和更大的结晶度.