非线性及粒子空间效应对交流电渗流泵的影响

在交流电渗流(ACEO)泵的研究中,一般采用Debye-Huckel(D-H)线性近似法。但该方法只在电压很小时才成立,这和实际情况不符;此外,交流电渗流泵在大电压、高频率下的反向流现象也不能由D-H近似法给出正确的预测。当电压较大时,一般采用非线性的Poisson-Boltzmann(P-B)模型。但是,P-B模型也无法对交流电渗流泵在大电压、高频率下的反向流现象进行预测。在P-B模型中,溶液粒子被当作一个空间点,忽略了粒子间的相互作用以及粒子本身的空间体积效应。实际的粒子都有一定的空间体积,当电压较大、溶液浓度较高时,粒子的空间体积不应被忽略。由于粒子的空间体积,通过引入粒子空间效应对P-B模型进行修正后,给出了交流电渗流泵在较大电压下的数值模型,并对交流电渗流泵在较大电压下的高频率反向流现象进行了成功的预测。     

基于梯度和光流统计特性的人体行为识别

提出利用梯度和光流的统计特征进行人 体行为识别的 新方法.首先,通过数理统计分析得到不同行为的梯度和光流的直方图分布均符合非对称广 义高斯分布 (AGGD);然后,分别提取梯度和光流的AGGD模型的参数,并把这些参数作为描述人体行为 的统计特征; 最后,通过计算训练集行为视频与测试集行为视频的统计特征间的马氏距离进行人体行为识 别。在 KTH数据库和Weizmann数据库上分别进行了实验仿真,两个数据库上的平均识别率分别高达95.20%和 93.16%,与其它行为识别方法相比可以明显提高行为平均识别率。     

不对称金纳米结构的光致热增强效应的调控研究

提出了一种产生光致热增强效应的不对称的人工金 纳米结构,建立了物理模型并进行了计算。采用离散偶极近似(DDA)方法计算水介质环境中 该结构及其不对称性改变后对吸收光谱及近区电磁场分布的影响,进而 利用傅里叶热传导定律数值模拟了该结构产生的热增强效应。结果表明:改变纳米结构的不 对称程度会明显影响结 构的光谱吸收位置、线型和峰值强度;同时,通过调节纳米结构的不对称性也可以有效地将 磁场能转化为热能,并 在结构周围形成高度限定的局域热增强现象。本文提出的纳米结构可在较大的近红外波段范 围内调控温度,可作为纳米尺度 下精确控制光致热效应的温度和设计热等离子纳米器件之参考。     

具有两块非对称接地面的高紧凑型超宽带天线

针对超宽带无线通信的应用,提出了一种新颖的具有两块非对称接地面结构的紧凑型超宽带(Ultra-Wideband,UWB)天线.本设计采用半椭圆辐射单元和两块非对称接地平面结构,以获得较宽的工作频率和较小的几何尺寸.对影响天线性能的主要几何参数进行了研究和优化并对所设计天线进行了加工制作与测量.测试结果表明:反射系数S11小于-10 dB时,所设计天线的工作频率覆盖3～12 GHz的范围,满足标准UWB带宽(3.1～10.6 GHz)的要求,且平均增益达到4.5 dBi天线具有较小的几何尺寸,仅为14 mm×18 mm=252 mm2.     

n型纳米非对称DG-TFET阈值电压特性研究

n型纳米非对称双栅隧穿场效应晶体管(DG-TFET)速度快、功耗低,在高速低功耗领域具有很好的应用前景,但其阈值电压的表征及其模型与常规MOSFET不同.在深入研究n型纳米非对称DG-TFET的阈值特性基础上,通过求解器件不同区域电场、电势的方法,建立了n型纳米非对称DG-TFET器件阈值电压数值模型,探讨了器件材料物理参数以及漏源电压对阈值电压的影响,通过与Silvaco Atlas的仿真结果比较,验证了模型的正确性.研究表明,n型纳米非对称DG-TFET的阈值电压分别随着栅介质层介电常数的增加、硅层厚度的减薄以及源漏电压的减小而减小,而栅长对其阈值电压的影响有限.该研究对纳米非对称DG-TFET的设计、仿真及制造有一定的参考价值.     

Influence of rolling route on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy during asymmetric reduction rolling

Four different routes of asymmetric reduction rolling were conducted on AZ31 magnesium alloy to investigate their effect on the microstructure evolution and mechanical properties. Route A is the forward rolling; while during routes B and C the sheets are rotated 180° in rolling direction and normal direction, respectively; route D is the unidirectional rolling. The strain states of rolled sheets were analyzed by the finite element method, while the microstructure and texture were observed using optical microscopy, X-ray diffraction and electron back-scattered diffraction techniques, and the mechanical properties were measured by tensile test. The results show that route D produced the largest effective strain. Compared with other samples, sample D exhibited a homogeneous microstructure with fine grains as well as a weak and tilted texture, in corresponding, it performed excellent tensile properties, which suggested that route D was an effective way to enhance the strength and plasticity of AZ31 sheet.     

刚性连体位置对非对称双塔连体结构动力可靠度的影响

考虑地震动的非平稳性,变化连体位置,对非对称双塔连体结构运用虚拟激励法进行非平稳随机激励下的动力可靠度研究。采用刚度退化的 Bouc-Wen 模型模拟塔楼各楼层的滞变特性,建立非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解,得到连体位置变化时非对称连体结构在非平稳随机激励下的时变方差。基于首次超越破坏准则与 Markov 假定,研究非平稳随机地震激励下连体结构的动力可靠度。运用上述理论,在8度罕遇地震作用下对某非对称双塔连体结构进行随机地震响应与动力可靠度分析。研究结果表明,地震作用下结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性,变化连体位置对连体结构的随机地震响应与动力可靠度将产生显著影响。     

深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构稳定与控制研究

采用理论分析方法,建立了深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构力学模型,分析了回采期间上覆关键块体稳定性与煤层埋深、倾角间的关系,发现沿空掘巷回采期间关键块体主要以发生转动失稳为主,控制关键块体转动失稳是维护巷道整体稳定的前提条件;并通过巷内支护阻力对关键块体转动失稳系数作用规律分析,得知关键块体转动失稳系数对窄煤柱与顶板承载能力的敏感性远大于实煤体帮,提高二者承载能力可有效抑制关键块体转动下沉。基于高强锚杆支护体系,提出以顶板高阻让压支护和倾斜穿层锚索加固窄煤柱为核心的深部倾斜煤层沿空掘巷非对称耦合控制技术,采用系统信息设计方法确定了试验巷道锚杆支护参数,成功地应用于工程实践。     

Magnetically Modulated Pot‐Like MnFe2O4 Micromotors: Nanoparticle Assembly Fabrication and their Capability for Direct Oil Removal

This work demonstrates a simple‐structured, low‐cost magnetically modulated micromotor of MnFe₂O₄ pot‐like hollow microparticles as well as its facile, versatile, and large‐scale growing‐bubble‐templated nanoparticle (NP) assembly fabrication approach. In this approach, the hydrophobic MnFe₂O₄@oleic acid NPs in an oil droplet of chloroform and hexane assembled into a dense NP shell layer due to the hydrophobic interactions between the NP surfaces. With the encapsulated oil continuously vaporizing into high‐pressured gas bubbles, the dense MnFe₂O₄ NP shell layer then bursts, forming an asymmetric pot‐like MnFe₂O₄ micromotor by creating a single hole in it. For the as‐developed simple pot‐like MnFe₂O₄ micromotor, the catalytically generated O₂ molecules nucleate and grow into bubbles preferentially on the inner concave surface rather than on the outer convex surface, resulting in continuous ejection of O₂ bubbles from the open hole to propel it. Dexterously integrating the high catalytic activity for H₂O₂ decomposition to produce O₂ bubbles, excellent magnetic property with the instinctive surface hydrophobicity, the MnFe₂O₄ pot‐like micromotor not only can autonomously move in water media with both velocity and direction modulated by external magnetic field but also can directly serve for environmental oil removal without any further surface modification. The results here may inspire novel practical micromotors.