高性能聚合物聚氨酯酰亚胺的结构和性能的分子模拟

用分子模拟技术系统地模拟了聚氨酯酰亚胺的结构和性能,模拟结果的可靠性通过所得模拟密度与实验值是否相符加以判断,非晶型结构的可靠性通过4种有效判据加以证实。     

非晶碳膜的表面润湿性对生物相容性的影响

采用等离子体注入沉积方法(PⅢ-D),混合通入C2H2、Ar或N2,制备了具有不同表面润湿性的非晶碳薄膜a-CH和掺N非晶碳薄膜a-CNH.采用Raman及XPS方法对薄膜的结构进行了分析,采用血小板黏附实验评价薄膜的抗凝血性能,采用材料表面的内皮细胞培养,对材料的细胞毒性以及生物相容性进行评价.结果表明非晶碳膜的生物相容性的提高与其表面的润湿性的变化密切相关,可通过掺杂特定的元素,增加a-CH薄膜表面张力的极性倾向,提高非晶碳膜的亲水性,来进一步改进a-CH薄膜的生物相容性,特别是血液相容性.     

非晶碳膜及掺氮非晶碳膜的制备及光学性质的比较

用射频磁控溅射法成功地制备了非晶碳薄膜薄膜。拉曼光谱表征表明所沉积的非晶碳薄膜是非晶结构,具有类金刚石特性。对所制备的掺氮非晶碳薄膜用光电子能谱和红外光谱进行了表征。同时还研究了两种薄膜的光学性质,为该类薄膜的实际应用提供了可靠的实验依据     

夹芯结构复合材料构件VARI工艺仿真计算与成型实验

对于大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构复合材料的VARI工艺成型过程的模拟仿真计算,如果采用传统的建模方法,则建模困难,模拟仿真计算量大,效率不高。针对此问题,本文提出了一种简单方便的等效建模法。以矩形泡沫夹芯结构复合材料构件的铺层设计为基础,采用等效建模法建立了实体CAD模型和有限元网格模型,并利用PAM-RTM模拟软件对夹芯结构复合材料构件的VARI工艺成型过程进行了模拟仿真计算,结合工艺成型实验进行了实验验证,并对制品的密度、树脂含量和力学性能等进行了测试与表征。结果表明:由等效建模法仿真计算所得理论充模时间与实测充模时间基本一致,且仿真计算所得树脂流动前锋位置曲线与工艺成型实验测试值也比较吻合;VARI工艺成型对夹芯结构复合材料制品性能的分布均匀性有一定影响。     

立方氮化硼电子结构和光学性质的第一性原理计算

通过第一性原理计算可以预测材料的组分、结构与性能，设计具有特定性能的新材料，甚至可以模拟实验无法实现的工作。密度泛函理论巧妙地将电子之间的交换相关势表示为密度泛函，使得薛定谔方程在考虑了电子之间的复杂作用后，依然可以利用自洽的方法求解。利用CASTEP软件在不同机制下计算了立方氮化硼的能带结构、电荷密度分布、状态密度、...     

非晶碳氢薄膜结构及光学间隙

利用完全抑制网络结构（ＦＣＮ）对氢化非晶碳（α－Ｃ：Ｈ）膜组成进行模拟计算,得出形成质密α－Ｃ：Ｈ提Ｈ、ＳＰ＾２Ｃ和ＳＰ＾３Ｃ在其三元相图中应在一个三角形区域内,大量实验数据表明,模拟结果与实验结果相当吻合,在α－Ｃ：Ｈ中主要存在氢、四面体碳、乙烯、苯环和双苯等结构,它们相对含量在三角形区内变化。该理论模拟对薄膜光学间隙的实验分析给予了很好的解释。     

合金材料中结构转变的晶体相场法模拟

晶体相场方法被用于描述扩散时间尺度上的原子效应,在此基础上,Greenwood结合经典密度泛函理论,通过向自由能函数中引入一组两点相关函数,简化得到结构晶体相场方法。该方法可以用于研究多重组分合金材料的复杂微观结构。与经典密度泛函理论和一般晶体相场方法进行对比,详细论述了结构晶体相场模型的自由能函数以及两点相关函数。简要介绍了结构晶体相场方法在凝固过程、结构转变和复杂缺陷等方面的应用。     

基于自适应卡尔曼滤波方法的结构损伤识别实验研究

通过一系列的实验,分析了自适应卡尔曼滤波方法在结构损伤识别中的有效性和准确性.实验中为了模拟结构在振动过程中的突然损伤,提出了一种模拟在线损伤的刚度元件装置,该装置可以实现结构在振动过程中刚度发生突然变化.通过对实验结构在不同激励下的各种损伤情况进行模拟,并对测量数据进行分析,结果表明,自适应卡尔曼滤波方法能够有效地追踪结构参数的变化.从而识别出结构的损伤,包括损伤的位置、大小和发生时刻,具有较高的实际应用价值.     

Ru_2P晶体电子特性的第一性原理研究

采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)两种方法,并结合密度泛函理论对Ru2P晶体进行了结构优化,结果表明常压下LDA方法得到的晶格参数和晶胞体积比GGA方法更接近实验值。为研究其电子特性,计算了Ru2P晶体的能带结构,给出Ru2P晶体在-20~20 eV能量范围内总的态密度以及Ru原子的s、p、d电子轨道的投影态密度;通过状态方程拟合压强-体积(P-V)关系得到Ru2P晶体的体积模量B0及其对压强的一阶导数B0′。最后,对0～40 GPa压强范围内Mulliken布居分析变化情况作了讨论。     

AlCl3+NH3反应体系起始反应的量子化学计算

利用AlCl3 NH3反应体系制备氮化铝材料时,体系的初始反应可以按照三种不同路径进行.本文利用密度泛函理论的B3LYP方法,采用6-311 G基组对起始基元反应的反应物及产物进行几何构型优化;利用振动频率分析得到的相关热力学参数,对基元反应进行热动力学计算.通过比较,各计算结果和实验值及其他方法计算结果较好吻合.