基于FIB和TEM的纳米材料中界面分层破坏的实验方法研究与应用

本文针对三维尺寸均处于纳米量级的材料与结构中常见的界面分层破坏问题,利用聚焦离子束技术(FIB)和透射电子显微镜(TEM)开发设计了一套研究纳米材料中界面端部裂纹启裂行为的实验方法.采用FIB成功从宏观多层薄膜材料(硅/铜/氮化硅,Si/Cu/SiN)中切割制备出了由硅基体(Si)和200 nm厚铜薄膜(Cu)及1000 nm厚氮化硅层(SiN)构成的纳米悬臂梁试样.利用高精度微小材料加载装置,在TEM中对该试样进行加载实验,并原位观测了不同试样中Cu/Si界面端部裂纹启裂的行为.通过对启裂瞬时Cu/Si界面上临界应力分布的有限元分析发现,不同尺寸试样中的界面上法向应力与剪切应力均集中在距界面端部100 nm的范围内,且临界法向应力远大于剪切应力.对应力分布的进一步分析则发现,距界面端部5 nm区域内的法向应力场控制着Cu/Si界面的分层破坏过程,可用于表征界面分层破坏的局部控制准则.     

大气湍流对激光束传输特性的影响

激光束湍流大气传输的研究对遥感、跟踪和远距离光通信,以及高功率激光武器等应用都有十分重要的意义.大气湍流会改变光束的传输特性和降低光束质量.介绍了近年来国内外激光束湍流大气传输特性研究进展,主要包括大气湍流对不同类型激光束的光强分布、光束质量、光束扩展、方向性、光谱特性、偏振特性、相干特性和等效曲率半径影响的研究进展,并介绍了主要的解析研究方法,如Rytov相位结构函数二次近似、强起伏模型和积分变换的技巧等.研究表明:大气湍流对激光束传输特性的影响与激光束本身特性,如空间相干性、时间相干性、模式、光阑限制情况以及列阵光束的叠加方式等因素有关.另外,还提出了该领域值得进一步深入研究的一些问题.     

张弦桁架结构拉索设计预应力影响因素研究

提出预应力态张弦桁架结构计算模型,采用有限元分析技术建立了拉索设计预应力计算公式,以哈尔滨国际体育会展中心屋盖张弦桁架结构型式为背景建立算例结构模型,研究了拱桁架上下弦杆截面积比对拉索设计预应力、结构特征杆件内力和结构变形的影响,以及张弦桁架结构矢跨比所产生的影响．文章的研究方法和成果可为今后此类大型张弦桁架结构的设计...     

N/C对碳氮膜修饰的多壁碳纳米管细胞相容性的影响

为改善碳纳米管的细胞相容性,通过离子束辅助沉积方法在由化学气相沉淀法制备的多壁碳纳米管表面沉积纳米厚度的碳氮膜以进行表面修饰.通过观察L929小鼠肺部成纤维细胞、EAHY926人内皮细胞和兔血红细胞在修饰前后的碳纳米管表面的黏附和生长状态可知,沉积CNx膜的多壁碳纳米管的细胞相容性优于沉积前,表现出良好的生命活性和增殖状态,同时,较高的N/C比有利于细胞在沉积CNx膜碳纳米管表面的增殖和生长以及细胞形态的伸展.     

赣江中游四大家鱼产卵场现状初步调查

为了解赣江中游四大家鱼产卵场现状,于2008年4月至2009年6月间通过现场采样和社会调查2种方法对赣江中游赣州至新干段12处四大家鱼产卵场进行了调查,并对水文和正在兴建的大型水利工程对产卵场的影响进行了分析。采得标本共计3 942尾,其中四大家鱼58尾;采集卵苗590尾,其中四大家鱼鱼卵38粒,获得51份渔民鱼类资源调查问卷。结果表明,20世纪60年代赣江中游原有12处产卵场中赣州储潭和峡江巴邱四大家鱼产卵场保存较好。     

利用双束技术制备纳米锆氧化物薄膜的研究

作者采用离子束溅射沉积Zr的同时,进行氧离子的轰击,随着注入离子束流密度的变化,所形成的锆氧化物薄膜从非晶态向晶态转化,其形成的晶态薄膜为纳米量级范围内的微晶,实验发现,衬底不同对形成纳米锆氧化物的临界氧离子束流密度也不同,作者还对纳米晶粒的相结构及其化学组成进行了相应的分析。     

预制裂缝深度对FRP加固混凝土梁正截面承载力的影响

在平截面假设的基础上,通过对裂缝截面的受力平衡条件进行分析,得到了裂缝发展深度对梁的承载能力的理论公式,并分析得到了两个重要结论.经试验验证,该结论与试验结果相一致.     

合安高速公路柏年河大桥单梁承载力试验研究

通过对合安高速公路柏年河大桥 I型梁进行破坏性加载试验 ,采用电子应变仪测取梁的应变、高精度水准仪观测梁下缘的挠度 ,掌握了这种新型结构的单梁承载能力。同时对试验梁作了振动信号的采集 ,通过这些动载检测资料 ,分析出构件在外力作用下逐渐损伤过程中 ,结构动力响应的有关参数变化 ,从而为采用无损检测方法判定结构损伤提供了依据     

重大工程数字制图的数据组织方法

数据组织方法对于重大工程的数字制图具有重要意义.根据重大工程中数字制图对数据的要求,重点从工程地质平面图、工程地质剖面图和钻孔柱状图三种图件的数据组织方面探讨了重大工程数字制图的数据组织方法.工程地质平面图主要针对电子地图和用作打印的图件两种功能的数据进行组织,分为空间数据组织和属性数据组织两类.空间数据以图形文件的形式存储,按图幅、比例尺分别存放,其组织模型分空间对象(Object)、图层(Layer)与地图(Map)三个层次;属性数据采用关系数据库来存放,而对属性数据的访问采用开放数据库系统连接(ODBC)来进行.工程地质剖面图数据分为钻孔空间数据和钻孔地层数据.钻孔空间数据以图形文件的形式存储;钻孔地层数据属于属性数据只能保存在关系数据库表格中,通过设置一个钻孔号和钻孔地层数据表的字段将钻孔地层数据和钻孔空间数据关联起来.钻孔柱状图的数据全部是属性数据,只能保存在关系数据库中,分钻孔基本信息表和钻孔地层信息表两个表存放.将以上数据组织方法应用于中国广东省东深供水改造工程的地下环境信息系统开发中,实现了智能化的数字制图功能, 所绘制的图件与勘查报告图件精度一致,但无论从制图效率,还是制图效果均优于一般图件,效果良好.     

光热反射技术测量材料热扩散率的一种新方法

提出一种利用调制光热反射(MPR)技术测量固体材料热扩散率的新方法.通过比较待测样品与已知热扩散率材料幅频特性的差异,得到待测样品的热扩散率.理论分析表明,在利用MPR频响法测量材料热扩散率时,该方法无需测量泵浦和探测光斑半径的大小,可有效地避免泵浦和探测光斑半径的测量误差对热扩散率测量的不利影响.实验结果说明了上述方法的可行性.