某濒海结构振动特性及其振动控制实验

针对某大型半潜式濒海结构波激振动现象,分析了考虑流固耦合效应以后该结构的振动模态,找到了引起该结构发生波激振动的原因.为了控制其波激振动,应用深水调谐液体阻尼器方法对该结构的振动控制进行了实验.结果表明,该方法能明显抑制其主要模态（即第一阶模态）的振动,可以应用于该结构的振动控制.应用深水调谐液体阻尼器可以对某些濒海洞库防护门进行振动控制.     

含单轴媒质和多层金属栅的多层介质结构电磁散射分析

应用有限元法结合Floquet定理分析含单轴媒质和多层金属栅周期性结构的多层有耗介质结构的电磁散射特性.首先对单层单轴媒质和带有单层金属栅的介质平板的反射系数进行了计算,数值结果与文献报道结果一致,验证了理论模型与计算程序的正确性.在此基础上,计算了含单轴媒质和三层金属栅结构的多层介质平板的散射参数.数值结果表明,该方法可有效地分析含单轴媒质的多层介质中任意形状周期结构的散射特性.     

纸基和类纸基柔性薄膜器件研究进展

近年来,柔性薄膜器件得到了蓬勃的发展,尤其是纸基或类纸基的器件由于具有低成本、柔性、多孔性、自发的液体驱动性等独特的优势,在生物、化学、物理、材料等领域都已得到了广泛的应用.得益于纸基和类纸基(柔性基质材料和光子晶体纸)等膜材料的快速发展,许多多功能、高集成的膜基器件得以问世,使得传统纸张与其他薄膜材料之间的严格界限也逐渐变得模糊.传统纸张可以被认为是一种柔性的薄膜材料,而具有适当柔性或多孔结构的薄膜材料也可以被定义为"纸".纸基和类纸基材料可以驱动液体和调控电子,制作出来的柔性薄膜器件可以用于生化分析器件和复杂的微电子器件.本文较为全面地对传统纸张以及其他柔性薄膜材料所制作的柔性薄膜器件的历史发展和最新进展进行了总结,包括纸基和类纸基柔性膜的制备方法、对微流体和电子的操控和基于这些操控所衍生出来的多元化应用.     

超滑与摩擦起源的探索

摩擦消耗掉全世界约1/3的一次能源,磨损致使大约80%的机器零部件失效,每年因摩擦、磨损造成的经济损失约占国内生产总值(gross domestic product, GDP)的2%～7%.对于中国这样的制造大国,摩擦、磨损造成的损失占比较高.仅以5%计算, 2019年我国因摩擦、磨损造成的损失就可能达4.95万亿元.因此,如何减少摩擦、降低磨损是大家广为关注的问题,也是影响人类社会走向绿色、环保、有效利用资源和能源的关键因素之一.探索摩擦起源,实现超滑状态成为摩擦学研究的重大使命.超滑就是将摩擦系数呈数个数量级的降低,同时伴随磨损率呈数量级下降的一种新技术.本文重点介绍了我们课题组近期在超滑和微观摩擦能量耗散机制方面的研究进展,同时也对国内外相关研究进行了简要评述.     

离散型两相流动的大涡模拟

大涡模拟(Large-eddy simulation,LES)的研究正在取得迅速进展.和雷诺平均模拟(Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling,RANS modeling)相比,LES可以给出流动和火焰的瞬态结构,并且在不少情况下可以给出比雷诺平均模拟更准确的统计平均结果.本文作者及其同事从2002年开始,用大涡模拟研究了气泡-液体流动的瞬态结构.后来从2005年至今陆续研究了气体-颗粒两相流动的大涡模拟、气体绕过单个颗粒流动的大涡模拟、以及有蒸发和燃烧的油滴周围的流动的大涡模拟.本文对作者及其同事近期进行的上述离散型两相流动的大涡模拟研究给出了简要的综述,包括控制方程、亚网格模型、数值方法、主要的模拟结果及其实验验证.     

室温离子液体在纳米材料制备中的应用

室温离子液体作为一种新型的优良溶剂,在纳米材料合成中具有诱人的应用前景.本文简要介绍了近几年来室温离子液体在单质、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物和含氧酸盐等纳米材料制备中应用的一些研究进展,重点介绍了我们实验室最近有关微波辅助离子液体法快速制备一维纳米材料方面的研究工作,并讨论了室温离子液体在纳米材料制备过程中的主要作用.     

气流旋转对液体射流分裂与雾化的影响

为研究旋转气流对液体射流分裂与雾化的影响,建立了旋转气流中的空心柱形黏性液体射流三维模型,对气流旋转强度在射流分裂与雾化的作用进行分析计算.结果表明,低速射流的分裂破碎机理与高速射流的雾化机理不同.在低速射流中,内部气流旋转强度对射流的稳定性影响不大,但外部气流旋转强度却起着稳定性的作用;在高速射流过程中,内部气流旋转强度始终起着不稳定性的作用,而外部气流旋转强度对轴对称扰动的影响不大,但对非轴对称扰动均起着不稳定性的作用.     

基于时间反转镜的自适应聚焦仿真研究

为在水下信号检测中消除水声信道的影响,实现最佳聚焦,在分析时间反转自适应聚焦原理的基础上,研究了时间反转镜(TRM)的自适应聚焦现象.在典型的水文条件下进行了TRM自适应聚焦的仿真研究.结果表明:在随机媒质中,TRM利用水声信道的相干多途特性获得聚焦增益,聚焦效果明显优于均匀媒质;聚焦信号的峰值比均匀媒质高23%.     

几种无机盐与离子液体催化苊的偶联反应

为合成新型功能高分子中间体,分别研究了在AlCl3,FeCl3,ZnCl2等无机盐和[Bmim]Cl／FeCl3离子液体催化作用下,苊在温和条件常温常压下的偶联反应．经GC／MS分析发现生成了3,3＇-联苊．用GC法考察了不同反应条件对3,3’-联苊产率的影响,得到了各催化剂作用的优化反应条件．结果表明,上述几种催化剂中,[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对苊的偶联反应催化效果最好,在该催化剂作用的优化反应条件下,3,3’-联苊产率为48．71％,选择性78．56％,且[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对环境无污染,并可循环使用．通过重结晶、层析等方法得到了功能高分子中间体3,3‘-联苊纯品,并用GC／MS,FTIR和^1H NMR等分析测试手段鉴定了其结构．     

葡萄糖氧化酶生产制备应用技术

葡萄糖氧化酶是微生物在液体条件下深层发酵，经分离纯化而制得的液体制剂。葡萄糖氧化酶在食品工业上有广泛的用途，归纳起来有四个方面：一是去葡萄糖；二是脱氧；三是杀菌；四是测定葡萄糖含量。