柔度标定误差对仪器化压入测试结果的影响

针对两种仪器化压入仪和两种代表性压入测试方法:Oliver-Pharr方法和Ma方法,通过有限元数值模拟分析了仪器柔度标定误差对2种仪器和两种方法测试精度的影响.结果表明仪器柔度的标定精度直接影响压人测试结果的准确度,仪器柔度越小,测试精度越高;就测试方法而言,Ma方法具有比Oliver-Pharr方法更高的精度和更低的仪器柔度敏感性;对同一材料,压入深度越大,由仪器柔度标定误差引入的压入测试结果误差越大;当材料较硬且压入深度较大时仪器柔度的标定尤为重要,小量的标定误差导致测试结果严重偏离真值,甚至为负值.     

高精度仪器化压入仪设计与应用

研制了一款试样参照型高精度仪器化压入仪。该仪器采用3个探头式电容位移传感器与深度测量随动盘相结合的压入深度测量方式,排除了试样小角度倾斜、机架变形以及试样支撑或夹持变形对压入深度测量的影响,从原理上保证了仪器化压入测试中最关键的基础数据即金刚石压头压入试样深度的测量准确性。压入仪的驱动装置与载荷传感器采用分离式设计方案,避免了载荷测量的热漂移问题,保证了载荷基础数据的测试精度。仪器采用自主研发的系列材料力学性能测试新原理和新方法,解决了目前国际上商用仪器化压入仪采用传统测试原理及方法所带来的力学性能参数测试精度不高的问题。利用所设计的"高精度仪器化压入仪",对6061铝合金和S45C碳钢2种材料进行了杨氏模量的仪器化压入测试,验证了所设计仪器的测试精度。     

新型纳米管状二硫化钼的制备

二硫化钼(MoS₂)作为十分热门的材料,以其独特的物理和化学特性备受关注。纳米MoS₂因其具有可调控带隙、巨大的比表面积、丰富的边缘位点及良好的化学稳定性等优异的理化性质,在光电器件、催化、锂离子电池及超级电容器、润滑等领域有巨大的应用价值。介绍了采用化学气相沉积(CVD)法,在氩气保护氛围下,以三氧化钼粉末与硫粉作为反应物,在管式炉中将反应温度保持在750℃,在二氧化硅衬底上沉积生长MoS₂纳米管,并对其进行SEM、TEM、XRD和Raman等表征和分析。XRD和Raman表征结果显示,样品是(002)取向生长且结晶晶粒大小约为22 nm的体型MoS₂。另外根据SEM和TEM照片所显示的微结构,对MoS₂纳米管的形成原因和生长过程进行了分析,认为MoS₂在生长过程中为了降低结构能而弯曲并堆叠生长,并且在弯曲的纳米片上堆叠生长的纳米片由于层间的范德瓦尔斯力使每层生长方向的角度越来越大,当生长角度达到60°左右时,MoS₂开始沿轴向方向垂直堆叠生长,并最终形成单开口的管状结构。这是一种与传统纳米管生长完全不同的生长方式。     

水热法合成纳米二硫化钼及其电催化性析氢性能研究

二维二硫化钼材料具有良好的电催化析氢性能,然而不同形貌和晶相对二硫化钼电催化性能有极大的影响。分别利用硫代硫酸钠或者硫脲为硫原料,通过简单的水热法成功地合成了MoS_2纳米片,然后对所合成的MoS_2纳米片进行煅烧处理。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman spectrum)、扫描电子显微镜(SEM)分别对水热法合成的MoS_2纳米片和煅烧后的MoS_2纳米片进行表征,同时,测试水热法合成的MoS_2纳米片和煅烧后的MoS_2纳米片的电催化析氢性能。实验表明不同硫源和煅烧处理对MoS_2纳米片的形貌和析氢性能有一定的影响。以硫代硫酸钠为硫源的MoS_2纳米片呈现2H型结构,经煅烧后呈现3R型结构,具有较大的起始过电位和较大的塔菲尔斜率。而以硫脲为硫源的MoS_2纳米片在煅烧前后都是2H型,且以硫脲为硫源的MoS_2纳米片煅烧后析氢性能优于以硫代硫酸钠为硫源的MoS_2纳米片煅烧后的析氢性能,这使其成为用于实际应用的有希望的氢气析出反应(HER)催化剂。     

狭长磁电弹性体中Ⅲ型半无限裂纹的场强度因子

通过引入合适的保角映射,利用复变函数方法研究了裂纹面上受反平面剪应力和面内磁电载荷共同作用下狭长磁电弹性体中半无限裂纹的断裂行为,给出了磁电全非渗透型边界条件下裂纹尖端场强度因子和能量释放率的解析解.当狭长体高度趋于无限大时,可得到无限大磁电弹性体中半无限裂纹的解析解.若不考虑磁场或电场作用,所得解可退化为已知解.通过数值算例,分析了裂纹面上受载长度、狭长体高度以及磁、电和机械载荷对能量释放率的影响.     

磁性聚合物微球固定化发酵液中脂肪酶

脂肪酶是一类功能多样且应用广泛的酶,但是由于游离酶活性易损失且难以分离回收,通常不适合实际应用。为了解决实际应用中游离脂肪酶的稳定性和重复使用性较差的问题,首先使用近平滑假丝酵母发酵生产脂肪酶,然后合成了聚酰胺-胺树枝状大分子接枝的聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球[Fe₃O₄@poly(methyl methacrylate)/polyamidoamine, Fe₃O₄@PMMA/PAMAM],并用多种方法对其进行表征。进一步将Fe₃O₄@PMMA/PAMAM作为载体用于固定化脂肪酶,最优固定化条件为戊二醛用量0.6 mL、固定化时间5 h、固定化pH 8.0、固定化温度35℃,所得的固定化脂肪酶活性为864 U/g,酶活力回收率为74.29%。与发酵液中的游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的热稳定性和pH稳定性均明显增强。在连续循环使用10次后,固定化脂肪酶仍能维持72.23%的酶活性。4℃下贮存30 d后,固定化脂肪酶仍能保留71.44%的酶活性。     

仪器化压入硬度与维氏硬度的关系研究

对理想Berkovich压头和维氏压头几何形状的分析表明,名义硬度Hn与维氏硬度Hv间存在如下近似函数关系：Hv=Hn/1.08。以37种碳钢材料的单轴拉伸实验数据为例,利用非线性有限元分析软件ABAQUS,模拟分析了这组碳钢材料的仪器化压入响应,将得出的名义硬度除以1.08,并与这些碳钢材料维氏硬度的实验数据相比较,两者吻合较好,以上关系的正确性得到了验证。这一关系使仪器化压入硬度与传统硬度间的直接比较成为可能。同时,为薄膜材料、纳米材料等小尺度材料传统硬度的预测提供了可行性方法。     

含周期性裂纹正交各向异性板平面问题的应力场分析

通过引入适当的Westergaard应力函数,采用复变函数方法和待定系数法对含周期性裂纹正交各向异性纤维增强复合材料板的Ⅰ型、Ⅱ型问题中裂纹尖端附近的应力场进行了力学分析。在远处对称载荷与斜对称载荷作用下,先给出Ⅰ型、Ⅱ型问题在裂纹尖端处的应力强度因子,然后导出用应力强度因子表示的Ⅰ型、Ⅱ型裂纹问题应力场的解析表达式。此外,应力场大小与材料常数有关,这是正交各向异性材料不同于各向同性材料的特征。由于裂纹的周期分布,应力强度因子的大小取决于形状因子。结果表明,形状因子随着裂纹长度的增加而增大,随着裂纹间距的增大而逐渐下降,当裂纹间距趋于无穷大时,退化为含单个中心裂纹正交各向异性纤维增强复合材料板的结果。     

电力系统故障定位原理综述

在电力系统中,由于输配电网络结构不同,因此适用于各自的故障定位方法各有不同。在现有研究的基础上,介绍了阻抗法和行波法在高压输电线路和中低压配电网线路的故障定位技术中的应用原理,并且对各种原理下的不同算法作出总结。在比较各种算法优缺点的同时,对今后研究趋势作出了展望。     

电力系统故障定位原理综述

在电力系统中,由于输配电网络结构不同,因此适用于各自的故障定位方法各有不同.在现有研究的基础上,介绍了阻抗法和行波法在高压输电线路和中低压配电网线路的故障定位技术中的应用原理,并且对各种原理下的不同算法作出总结.在比较各种算法优缺点的同时,对今后研究趋势作出了展望.