二维磁场有限单元法向上延拓

位场向上延拓与变换的方法有许多种,但大多数是针对水平地形推导出来的。如果地形起伏,则必须使用数值方法。有限单元法是一种原理简单的实用的数值方法。介绍二维磁场有限单元法向上延拓。利用有限单元法的思想对相应模型进行验证,表明方法的准确性。     

利用近饱和磁化产生的巴克豪森效应测量铁磁件二轴应力

讨论了一种检测铁磁材料的内部应力的无损检测新技术。利用该技术,以近饱和磁化产生的巴克豪森效应与应力的关系,测量了铁磁构件的二轴应力和焊接构件的残余应力。检测结果与传统的Ｘ射线检测法的结果相一致。该检测技术在工程检测中有广泛的适用性。     

本征铁磁二维材料CrI3层间堆叠结构层数依赖性研究（英文）

二维体系中的长程铁磁序现象再次打破了Mermin-Wagner理论.铁磁二维材料的铁磁性与层层堆叠的顺序、结构、层间距息息相关.目前对铁磁二维材料CrI3在低温下的堆叠顺序和结构仍不确定,且未见报道.针对该科学问题,本工作深入研究了2–5层及块体CrI3的拉曼特征,详细研究了拉曼特征峰与层数、偏振、旋光和温度之间的依赖关系;揭示了2–5层及块体CrI3在低温下(10 K)为菱方堆叠结构,解决了领域内关于CrI3低温结构的争议,填补了该领域的研究空白,并发现了自旋声子耦合现象.本工作开创了独特的磁光电原位传输测量系统,从样品制备到表征完全与空气隔绝,避免样品污染和损坏,因此,本工作更准确地表征出了CrI3最本征的结构特性.     

近似二维应力状态下I_1断裂准则假设有效性的试验验证

I_1断裂准则假设是基于原子间相互作用模型和断裂物理过程分析提出的一个新的断裂准则,该准则认为,对于完整材料和含缺陷材料,当局部区域的应力第一不变量I_1达到临界值Ib时,材料发生断裂,临界值Ib定义为断裂强度。利用该准则与Mises屈服准则,可给出材料的四种基本力学行为判据,包括弹性变形、塑性变形、脆性断裂与塑性断裂。为验证近似二维应力状态下I_1断裂准则假设的有效性,设计了液压-轴向拉伸联合作用下的薄壁圆管双向应力试验并针对304不锈钢、10Ni5CrMoV钢和EH50钢三种材料开展了试验研究,试验结果表明,对于同一种材料,在不同应力组合下断裂时的第一主应力和第二主应力满足线性关系,应力第一不变量I_1保持恒定,材料存在特定的断裂强度Ib值,从而验证了近似二维应力状态下I_1断裂准则假设的有效性。     

二维材料MXene在储氢领域的应用研究

寻找清洁高效的能源已经成为了人类可持续发展的优先目标,氢能作为绿色高效的能源已然成为了当今世界关注的焦点。目前,常用的储氢方式例如使用高压将氢气压缩进气瓶或低温液化都具有一定的安全问题,因此固体储氢的方式受到广泛关注。其中对MXene（新型二维材料）等轻量级高性能固体材料的大量探索性研究发现,Ti₂C MXene的最大氢吸附量可达8.6%（质量分数）,远高于美国能源部（2015）规定的金属基氢化物的质量容量(5.5%（质量分数）)。尽管MXene具有巨大的潜力,但其在储氢方面的应用尚未得到充分的探索。介绍了目前MXene作为储氢材料的最新研究成果及应用方向。     

发泡法制备二维材料泡沫体的进展

以石墨烯为代表的二维材料具有优异的本征性质,例如高表面积和电导率,但其宏观块体材料的性质仍不理想。这是由于石墨烯片层堆叠损失了有效的表面;片层之间联结较弱导致接触电阻和热阻增大。原则上二维材料的三维化设计能避免上述问题,将纳米尺度的优异性质传递到宏观尺度,获得高表面积、高导电、贯通孔道和优良机械性能的块体材料。二维材料多孔块体可用于电极、吸附剂和弹性体等。发泡法工艺简单、成本低,是近年来制备二维材料泡沫体的主要方法。本文系统总结了发泡法的基本原理,综述了石墨烯、氮化硼等二维材料泡沫体的研究进展,展望了二维材料泡沫体在能源、环境等方面的应用前景。     

刚度非平衡胶接接头的二维应力分析

建立一种通用的分析刚度非平衡胶接接头应力的二维弹性理论。该理论通过使用完整的几何方程和完整的本构方程,不但考虑被粘体的弯曲、拉伸、剪切效应和胶层的剪切和撕扯行为,而且严格满足包括接头端头处胶层剪应力为零的所有边界条件,适用于被粘体/胶层厚度和材料属性的任何组合。与二维线弹性有限元分析对比表明:该理论解有很好的精度。最后对刚度不平衡程度对胶层应力分布的影响进行参数研究。     

基于微分求积法的轴向流作用下二维板复杂响应研究

研究轴向流作用下两端简支二维板线性稳定性及非线性复杂响应。用微分求积法对流场方程及二维板连续型运动方程统一离散,通过流固耦合边界条件将流场势函数用板的横向振动位移变量表示,获得二维板横向振动位移变量控制方程。通过特征值分析获得复频率及临界流速随流道高度变化。通过对壁板非线性动力响应数值模拟,采用分岔、相平面及庞加莱截面图等揭示壁板将发生的周期运动、拟周期、混沌等多种运动形式表明,壁板由周期倍化分岔或拟周期运动通向混沌。     

二维光子晶体带隙的计算方法及研究现状

二维光子晶体制备简单,且在可见光范围内更容易产生带隙,在光通信及新型光子器件设计等方面具有重要应用.但当前研究工作中理论计算对实验制备的指导作用明显不够,因此对二维光子晶体带隙的各种计算方法,如平面波展开法、FDTD法、多极法等进行了评述.发现各种方法各有优缺点,如平面波展开方法应用广泛、概念清晰,但收敛速度慢;时域有限差分法通用性适用性强、节约存储空间,但精确度低.通过评述总结出不同方法的适用范围及发展趋势.     

新型二维层状材料MXene在超级电容器上的研究与应用进展

二维过渡族金属碳化物/氮化物(MXene)是二维材料家族的新兴成员,通过液相刻蚀等方法移除MAX相的A层得来.独特的二维结构及表面化学组成,使其表现出了良好的金属导电性、亲水性、优异的柔韧性及离子可插层性,在超级电容器研究与应用领域展现了巨大的潜力,受到了广泛关注.但是MXene仍存在诸多问题.首先,片层容易发生堆叠,...     

非均匀磁化条件下铁磁材料内部的磁场分布

铁磁材料内部磁场分布的计算是漏磁通无损检测的基本问题之一。本文首先分析了磁场分布研究的现状和存在问题，利用偿试函数的方法建立了非均匀磁化条件下磁导率μ－Ｈ关系的数学模型，给出了漏磁通无损检测中常用的Ｕ－型永磁体磁化的材料内部的磁场分布的近似数学表达式，最后作了讨论并指出待解决的问题。     

铁磁材料硬度电磁检测模型

针对铁磁材料硬度无损检测问题，借助近代电磁理论，推导出含有复宗量贝塞耳函数的差动探头散射阻抗解析模型。将阻抗解析与铁磁材料硬度检测试验相结合，建立了用于钢轨硬度无损检测的电磁场数学模型，检测系统不确定度在1HRC范围内。     

铁磁流体的特性及其应用

铁磁流体是在液体载体中弥散许多小磁性粒子的胶体所构成。它已形成一支很活跃的应用学科一铁磁流体动力学。在其它领域中有广泛的应用。本文综述了它的研究及发展情况,并着重阐明了它的特性及其应用场合。     

低温共烧陶瓷{\bf (LTCC)}技术在材料学上的进展

低温共烧陶瓷（LTCC）技术是近年发展起来的令人瞩目的整合组件技术，已经成为无源集成的主流技术，成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点．本文叙述了低温共烧陶瓷技术（LTCC）的特点、制备工艺、材料制备相关技术和国内外研究现状以及未来发展趋势．     

浅谈磁感应强度和磁场强度

本文由磁场的存在和特斯拉计的检定引出了磁感应强度和磁场强度两个概念,分析了其区别和联系,并由此得出了该二者的正确用法.     

铁磁材料零件疲劳损伤磁记忆检测方法的实验

通过对优质碳素钢做疲劳拉伸实验,研究在交变应力作用下,铁磁材料的表面磁场强度垂直分量的变化.实验研究表明:磁场强度垂直分量过零点不能完全表征应力集中位置.磁场强度梯度的变化与疲劳循环次数有一定关系.随着加载及应力循环次数的增加,沿试件轴线方向各点的磁场强度出现一定的规律性变化,前期各点变化趋势基本一致,当试件出现微小裂纹时,以裂纹点为分界出现相向变化,在远离裂纹的测点也存在同样的趋势.扩展成宏观裂纹时,裂纹处及端面达到磁饱和状态,产生较强的漏磁场,磁场强度在裂纹两侧出现正负两个区域,出现过零点.     

新型二维材料MXene的研究进展

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物, 具有类似石墨烯的二维结构, 其化学通式是M_n+1X_nT_z, n = 1, 2, 3, 其中M为早期过渡金属元素, X为碳或氮元素, T为表面链接的F^-、OH^-、O^2-等活性官能团。通过化学液相法可以选择性蚀刻掉MAX相中的A元素得到相应的MXene相。现今较为成熟的制备方法是HF蚀刻法。对MXene的结构与性能进行的第一性原理计算表明, 其具有独特的二维层状结构、较大的比表面积及良好的导电性、稳定性、磁性能和力学性能, 已广泛应用于储能、催化、吸附等多处领域。本文综述了类石墨烯二维材料MXene的理论、制备和应用方面的研究进展, 并对现有挑战和未来发展提出了建议。随着研究的进一步深入, MXene将被应用于更广泛的领域。     

基于近场声全息的声强场可视化方法

传统噪声源识别主要基于频谱分析方法,无法准确反映声源位置和声场强度变化信息。针对大型水下结构体辐射声场的噪声源识别和辐射声能量监测的问题,提出一种基于声全息测量技术的辐射声强场可视化方法,计算声波在均匀介质中的声强矢量场,并采用体绘制和流线技术实现声场量的可视化,从而定位结构体主要辐射噪声源,直观地展示辐射声场的能量分布及耗散情况,描述声场能量传递方向与路径,为水下结构体辐射声场的监测与分析提供一种新的手段。     

铁磁性管道脉冲远场涡流无损检测技术

针对传统正弦激励下的远场涡流技术存在的探头长度较长,无法识别内外壁缺陷的问题,采用脉冲方波作为激励信号,在分析脉冲远场涡流T作原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了脉冲远场涡流的仿真模型,仿真分析了传感器参数和激励脉冲参数对检测信号的影响以及内外壁缺陷的定量检测能力.最后采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验与仿...     

基于二维SEM图像的介孔碳表面分形特征分析

将分形理论引入到介孔碳孔结构表征,基于SEM图像计算二维分形维数(D2)及三维分形维数(D3),并分析了分形维数与孔结构参数之间的规律.结果表明,D2及D3能有效地量化介孔碳形貌的差异,两者随形貌的变化一致,即D2越大D3也越大.当介孔碳的显气孔率相近时,平均孔径越小D2和D3越大,反映出介孔碳具有越多的细部特征和越粗糙的表面.