原子力显微镜在高分子物理实验教学中的应用

原子力显微镜主要用来表征样品的表面结构与形貌,操作容易、简便,分辨能力可达到纳米级别,是目前对材料分析与纳米科技研究的重要工具之一.以聚合物的支化结构、聚氨酯的微相分离结构、聚合物的结晶熔融行为和流延法单向拉伸制备高密度聚乙烯微孔膜4个实验为例,将原子力显微镜运用于高分子物理实验教学中,以更好地阐明聚合物结构与性能之间的关系,使学生可以更好地理解相关高分子物理的基本概念和理论,同时使他们分析和解决问题的能力得到提升.     

瞬间液相连接的过冷连接新工艺

提出了瞬间液相(TLP)连接的新工艺--过冷连接工艺,即首先将待连接区域加热至某高温进行短时保温,然后再降至一定温度进行长时保温连接.由于液相经历了一次温度过冷,在液/固界面前沿就形成了成分过冷区,破坏了平衡状态下的界面稳定性,形成胞状界面.随着凝固过程的完成,界面消失,形成跨界面连续晶粒,实现冶金接合.以Fe-Ni基非晶合金为中间层,进行了低碳钢过冷TLP连接实验,并与传统的TLP连接工艺进行了比较.结果表明,过冷TLP连接工艺产生了非平面状界面,并且随着凝固的完成界面消失,形成无界面的组织均匀接头.与传统TLP连接工艺接头相比,过冷TLP连接工艺可大大提高接头冲击韧性,其数值达到母材水平.     

水利工程模型试验计算机测量与控制系统

采用计算机测量与控制系统应用于水利工程模型试验,设计应用先进的水流循环系统、电磁流量计、电子式电动调节阀、控制接口和软件组成计算机流量闭环自动控制系统;计算机测量与控制系统通过实际使用运行,证明达到了设计指标的要求,大大提高了模型试验测量与控制的精度和工作效率,缩短了模型试验周期,有利于水利工程研究成果质量和科研水平的提高.     

高层斜交网格结构体系的性能研究

为研究钢管混凝土柱的轴向恢复力模型,设计制作了8个钢管混凝土柱试件并对其进行轴向往复加载,分析其受力机理和恢复力特性。基于试验结果,选用退化三线型模型,建立了钢管混凝土柱无量纲骨架曲线模型,并提出其轴拉与轴压方向的峰值承载力和位移的计算方法。鉴于钢管混凝土试件在轴拉与轴压方向受力机理的差异,对滞回曲线的正负向选用不同的滞回规则,建立了相应的卸载刚度函数。据此提出了钢管混凝土柱的轴向恢复力模型,并与试验滞回曲线进行对比,验证了恢复力模型的合理性,所建立的恢复力模型可为斜交网格结构体系的弹塑性分析提供依据。     

设置垫板的形件螺栓连接滞回性能试验研究

该文综述了对称和非对称型摩擦耗能连接40多年以来的发展历史和研究现状。摩擦耗能连接可用于结构的减震耗能,通过合理设计可实现地震作用下带摩擦耗能连接结构的低损伤,提高结构的韧性。研发滞回性能稳定、重复性好的摩擦耗能连接是相关研究的主要目标之一。该文从微观和宏观两个方面介绍了金属滑移面之间的摩擦磨损机理,从摩擦磨损的角度讨论了不同摩擦片材料对摩擦连接减震性能的影响。描述了螺栓预紧力大小对摩擦连接减震性能的影响,也总结了摩擦连接的抗腐蚀和抗火性能。阐述了摩擦耗能连接在钢结构支撑、梁柱节点和柱脚节点的应用,并介绍了相关节点的设计方法。对此类连接的关键技术进行了总结,并对该技术的后续研究进行了展望。     

O2,金属电极/YSZ界面的电化学研究

本文利用交流阻抗和直流极化的电化学方法，比较了200～500℃氧在Pt、Ag、Au、Ag－Pd四种化学镀电极上的扩散，350～600℃氧在金属电极／YSZ界面的电化学反应速度以及阴阳电荷传递系数；计算了350～600℃四种电极的界面阻抗；研究了400℃时O2在Ag－Pd电极界面的交换电流密度Io与氧分压Po2的定量关系．     

Isocyanate-rich cellulose nanocrystals and their selective insertion in elastomeric polyurethane

Cellulose nanocrystals (CNC) were successfully obtained and modified with 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) by means of in situ polymerization varying the CNC/HDI molar ratio to evaluate the number of anchored chains to the CNC. The modification was examined by elemental analysis, nuclear magnetic resonance (¹³C NMR) and attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (IR-ATR). Nanocomposites containing 1.5 wt% CNC, modified and unmodified, were prepared by solvent casting. Thermal and mechanical properties of the resulting films were evaluated from the viewpoint of polyurethane microphase separated structure, soft and hard domains. CNC were effectively dispersed in the polyurethane matrix and depending on surface chemistry, the nanoreinforcement interacts selectively with matrix nanodomains. This interpretation is supported by differences in thermal and mechanical properties of the nanocomposites and also confirmed by AFM images. Isocyanate rich cellulose nanocrystals interacted with matrix hard phase, promoting physical association with hard segments, enhancing stiffness and dimensional stability versus temperature of the nanocomposite.     

建筑垃圾界面膜化对水泥砂浆强度的影响

本文设置了不同的再生集料替代率,和不同的处理方式,并对试验结果进行了对比和分析,研究了垃圾界面膜化对砂浆强度的影响。结果表明,在取代率相同的情况下,再生骨料经过处理以后其强度最大增加25％,而且随着垃圾砂掺量的增加,砂浆强度呈现出总体下降的趋势。     

利用弯矩影响线的移动荷载识别方法

基于模态叠加理论,通过桥梁多个截面处加速度响应数据,计算得到桥梁受移动荷载作用下的模态加速度.根据d'Alembertian原理,桥梁截面任意时刻的动弯矩可看作是任意时刻受惯性分布力和移动荷载作用下的静弯矩.利用影响线,建立起移动荷载与弯矩之间的关系,提出了一种利用弯矩影响线识别移动荷载的方法.算例表明,当荷载只有一个时,可由单点弯矩直接识别,当有多个移动荷载时,可基于多个截面的弯矩数据,利用最小二乘法可以有效的识别出任意时刻作用于桥梁上的移动荷载值.该方法避免了求解桥梁的动力学微分方程,识别精度高且过程简单,适合于工程应用.     

Modeling of multi-inclusion composites with interfacial imperfections:Micromechanical and numerical simulations

A micromechanical approach based on a two-layer built-in model and a numerical simulation based on boundary element method are proposed to predict the effective properties of the multi-inclusion composite with imperfect interfaces.The spring model is introduced to simulate the interface imperfection.These two methods are compared with each other,and good agreement is achieved.The effects of interface spring stiffness,volume ratio and stiffness of inclusions on the micro-and macro-mechanical behaviors of fib...