2,2-Dicyanovinyl-end-capped oligothiophenes as electron acceptor in solution processed bulk-heterojunction organic solar cells

Three 2,2-dicyanovinyl (DCV) end-capped A-π-D-π-A type oligothiophenes (DCV-OTs) containing dithieno[3,2-b:2′,3′-d]silole (DTSi), cyclopenta[1,2-b:3,4-b′]dithiophene (DTCP) or dithieno[3,2-b:2′,3′-d]pyrrole (DTPy) unit as the central donor part, mono-thiophene as the π-conjugation bridge were synthesized. The absorption spectroscopies, cyclic voltammetry of these compounds were characterized. Results showed that all these compounds have intensive absorption band over 500–680 nm with a LUMO energy level around −3.80 eV, which is slightly higher than that of [6,6]phenyl-C₆₁-butyric acid methyl ester (PC₆₁BM, E_LUMO = −4.01 eV), but lower than that of poly(3-hexylthiophene) (P3HT, E_LUMO = −2.91 eV). Solution processed bulk heterojunction “all-thiophene” solar cells using P3HT as electron donor and the above mentioned oligothiophenes as electron acceptor were fabricated and tested. The highest power conversion efficiency (PCE) of 1.31% was achieved for DTSi-cored compound DTSi(THDCV)₂, whereas PTB7:DTSi(THDCV)₂ based device showed slightly higher PCE of 1.56%. Electron mobilities of these three compounds were measured to be around 10⁻⁵ cm² V⁻¹ s⁻¹ by space charge limited current method, which is much lower than that of PC₆₁BM, and was considered as one of the reason for the low photovoltaic performance.     

Al-Zn-Mg-Cu铝合金变温双级蠕变时效模型

针对Al-Zn-Mg-Cu合金变温双级蠕变时效过程,建立了一种考虑蠕变应变与屈服强度的本构框架,通过实验数据的简单拟合方法获得了模型参数。模型不仅以简单的形式具备了处理蠕变时效过程中的应力松弛、强化响应和温度变化的能力,而且能够应用到有限元软件中模拟构件的蠕变量、屈服强度和回弹。模型结果不仅能够适应不同外加应力下实测的蠕变应变曲线,且有限元模拟结果与实测结果能够很好地吻合。     

考虑钢筋与混凝土相对滑移的修正钢筋本构模型

为了研究钢筋滑移对钢筋混凝土柱抗震性能的影响,在材料层次上建立了考虑钢筋与混凝土相对滑移的修正钢筋本构模型。采用等效三段阶梯函数描述黏结应力沿黏结长度的非线性分布规律,结合钢筋双线性应力-应变关系,推导了锚固钢筋滑移和平均滑移应变的理论计算式。锚固钢筋的总应变定义为理想黏结的钢筋应变与平均滑移应变之和。分别通过屈服和极限应力对应的钢筋总应变修正弹性模量和硬化模量,进而得到间接考虑钢筋滑移的简化分段线性应力-应变关系。非锚固钢筋的滑移采用降低屈服应力和屈服应变的方法加以考虑。对于钢筋的滞回规则,采用Sakayi等修正的Menegotto-Pinto模型。将本构模型通过子程序嵌入ABAQUS软件中,基于纤维梁单元,对往复荷载作用下钢筋混凝土柱的非线性响应进行了数值模拟,并与试验结果对比,验证了该模型的有效性。结果表明,所建议的钢筋本构模型,数学表达形式简单且计算效率高,能够模拟地震作用下钢筋混凝土柱的承载力和变形特性,达到满足工程需要的精度。     

Testing and modelling total suction effects on compressibility and creep of crushable granular material

Recent works have shown that delayed events of particle crushing are partially responsible of creep deformation in granular materials, and that Stress Corrosion Cracking promoted by high humidity within particles is the source of this mechanism. A number of experimental studies have focused on creep behaviour of water saturated samples and wetting-deformation after soaking dry material. However, there are few evidences of the effect of varying total suction in time-dependent deformation of partially saturated crushable material, and this mechanism have been rarely considered in constitutive models. The aims of this paper are to present experimental evidence of the effect of total suction on compressibility and creep of sandy sized samples from crushed rock, and to propose a simple one-dimensional elasto-plastic modelling approach based on the enhancement of an existing model. Oedometric compression tests at different total suctions are presented. The results show that compressibility and creep strains increase with both stress and humidity. The model proposed uses a time-dependent hardening law coupling suction with the amount of particle breakage. Based on preliminary calibrations, the model captures the effect of suction and time-dependent behaviour over a large range of total suction.     

基于材料性能时变特性的复合材料固化过程多场耦合数值模拟

针对热固性树脂基复合材料固化过程中各种复杂的物理化学变化之间的相互影响,建立了基于材料性能时变特性的复合材料固化过程的二维多场耦合计算模型。该模型由已知的3个经典复合材料固化过程子模型构成,包括热-化学模型、树脂黏度模型和树脂流动模型。在此基础上,将固化过程中材料性能的时变特性引入多场耦合计算模型中。通过与文献中实验结果的比较,证明了所建立的模型具有较高的可靠性。对AS4/3501-6复合材料层合平板的固化过程进行了数值模拟,重点研究了固化过程中纤维体积分数变化及材料参数的时变特性对固化过程中温度、固化度和树脂压力等参量的影响。分析结果表明:考虑纤维体积分数变化和材料性能的时变特性后,固化过程中复合材料层合板中心温度峰值明显减小,树脂压力随时间的变化将有所滞后。     

结构用平压毛竹集成材单轴本构关系研究

为研究平压毛竹集成材单轴拉压状态下的应力-应变本构关系,以5年生毛竹的根部、中部和稍部为原料按照1∶1∶1的比例制备的毛竹集成材试件为研究对象。探讨了毛竹集成材受拉和受压状态下的破坏模式及应力-应变全过程曲线。研究结果表明:毛竹集成材的受拉破坏表现出典型的脆性拉断破坏;毛竹集成材的受压破坏属于延性破坏,具体表现3种典型破坏模式:纤维纵向撕裂、竹片层间开裂和褶皱破坏,经历了3个破坏阶段,即线弹性阶段、弹塑性阶段和加速破坏段。对于毛竹集成材单轴受拉应力-应变关系,提出了线弹性模型;对于毛竹集成材单轴受压应力-应变关系,提出了三折线模型和多项式模型,理论模型结果和试验结果吻合较好,为毛竹集成材结构有限元分析提供研究基础。     

基于最大熵模型的通天河流域岩画景观分布研究

景观考古视角下岩画的价值不仅仅是图像语义本身,更是先民与环境互动产生的遗迹,尤其是岩画的分布特征可以作为理解历史环境变迁和人地关系演化的重要切入点。以通天河流域岩画作为研究对象,根据考古调查报告对已发现岩画点进行整理,利用GIS平台构建岩画数据库;然后运用K均值聚类法将岩画依据空间位置划分为4个岩画群,进一步选取影响岩画分布的8个潜在变量,综合运用成本表面分析法、累积可视域法等方法计算并提取对应变量的空间属性信息;运用最大熵模型对通天河流域岩画整体和各岩画群分别建立考古遗址预测模型。结果显示：该地区各岩画群彼此间分布特征差异大,但岩画群内部具有相似性。从上游早期至下游晚期的岩画,其分布受河流、遗址点可达性的影响逐渐减小,受高程、植被覆盖等因素的影响增大,这种变化是对该地区早期人类迁徙与适应环境过程的反映。最后,结合预测结果绘制出各岩画群潜在的分布概率图,可作为岩画景观保护范围划定的依据。     

当代城市声景研究进展

声景作为感官景观的重要组成之一,已吸引诸多学者对其进行研究,同时也推动了声环境和风景园林学领域的蓬勃发展。概述当代声景概念和相应ISO国际标准的缘起,然后从城市空间中声景元素的分类、气候和植被对声景的影响、声景交互研究的方法、声景对公众健康的影响、声景的优化方法和声景新兴技术的应用共6个方面梳理了当代城市声景主要发展动态。在此基础上,探讨了当代城市声景理论与方法所面临的挑战和机遇,包括理论与实践之间的差距、理论和方法有限的适用性、声景交互的潜力以及新兴技术的运用,以期为未来城市声景的研究和应用提供参考和启示。     

武汉市汉正街区历史形态演变与水环境的耦合关系研究

研究城市历史形态与自然环境在演进中的作用关系是认知城市、保护历史风貌和地域性建设的重要基础。以武汉汉正街区为例,基于文献与场地研究,选取边界、街巷、商业中心、水利基础设施作为历史形态的四要素,按时间发展视角分析其与水环境的演变过程和耦合关系。研究发现:汉正街区历史形态和水环境经历了高度耦合—较高耦合—较高耦合—中度耦合—较低耦合的过程,在历史演进过程中要素之间存在着复杂的作用机制,对城市历史形态的形成有重要影响,城市景观特征的保护要重视发现形态要素之间的耦合关系和内在秩序。     

铝合金筋加固混凝土梁界面黏结性能与剥离承载力研究

通过试验研究与有限元模拟计算,分析了铝合金筋嵌入式加固混凝土梁的破坏模式和承载能力,对比了不同的剥离承载力计算模型,获得了铝合金筋应力和应变以及界面黏结应力沿梁跨度方向的分布曲线,推导出界面黏结-滑移关系和剥离承载力计算公式。结果表明:铝合金筋加固混凝土梁界面剥离破坏模式分为界面剥离破坏和混凝土保护层剥离破坏,混凝土梁加固后,抗弯性能和变形性能均得到改善; 界面剥离破坏是由跨中弯曲裂缝引起的局部界面黏结失效,最终延伸至加固筋一端从而造成加固筋剥离; 混凝土保护层剥离破坏是由于加固筋端部应力集中,造成周围混凝土保护层发生剥离脱落; 沿着梁的跨中至梁端方向,铝合金筋的应力和应变逐渐降低,界面黏结应力先增大后减小且应力最大值随荷载的增加而增加; 铝合金-结构胶界面和结构胶-混凝土界面的黏结-滑移关系曲线可分为4个阶段,即弹性阶段、弹性软化阶段、弹性软化剥离阶段和软化剥离阶段; 建议的计算模型可以较准确地预测铝合金筋加固混凝土梁的剥离承载力。