数字纳米云纹法的实验研究

提出了一种新的测量物质纳米级变形的云纹方法———数字纳米云纹法,在测量过程中,借助于各种电镜,采用具有周期结构的晶体物质的晶格或一些过渡金属、贵金属材料规则的表面原子重构作为试件栅。该试件栅的节距可达到亚纳米的量级,使得该方法可以在纳观范围内测量物体的面内位移,应变。参考栅采用计算机绘制的正弦型数字栅。详细地论述了该数字栅的制作方法,数字纳米云纹条纹的形成机理,及位移、应变的测量方法,云纹条纹的相移方法和倍增方法。     

Dielectric Analysis of Dynamic Fouling Behavior on Surface of Polyethersulfone Composite Ultrafiltration Membrane

基于界面极化与静电场理论建立了聚醚砜复合超滤膜表面污染层与溶液体系的介电解析模型. 应用参数敏感性分析和介电测量研究了体系中浓差极化层与滤饼层的厚度与电导率对超滤体系介电弛豫的影响机制. 结果表明超滤过程中浓差极化层能快速建立,而滤饼层的形成是一个增长与剥蚀的动态过程;并且浓差极化层与滤饼层的电学性质是影响超滤体系介电谱的关键因素. 比较介电测量与模拟结果证实了建立的超滤体系介电解析模型能够有效可靠地描述与解释超滤体系产生介电驰豫的机制.     

Density and temperature reconstruction of a flame-induced distorted flow field based on background-oriented schlieren(BOS) technique

An experimental system based on the background-oriented schlieren(BOS) technique is built to reconstruct the density and temperature distribution of a flame-induced distorted flow field which has a density gradient. The cross-correlation algorithm with sub-pixel accuracy is introduced and used to calculate the background-element displacement of a disturbed image and a fourth-order difference scheme is also developed to solve the Poisson equation. An experiment for a disturbed flow field caused by a burning candle is performed to validate the built BOS system and the results indicate that density and temperature distribution of the disturbed flow field can be reconstructed accurately. A notable conclusion is that in order to make the reconstructed results have a satisfactory accuracy, the inquiry step length should be less than the size of the interrogation window.     

高速流动PIV示踪粒子跟随性分析

通过理论推导提出了一种评价高速流动PIV示踪粒子随流能力的松弛特性分析模型,在法向Mach数大于1.4时具有良好的适用性.将新模型应用于试验测量,发展了高速流动PIV系统和示踪粒子布撒技术,验证了高速流动PIV的定量化测量能力.针对空间发展的二维超声速气固两相混合层,数值模拟了不同Stokes数和对流Mach数（M_c）下的粒子跟随性以及弥散和迁徙运动,结果表明:相同对流Mach数,粒径越小的示踪粒子跟随性越好,Stokes数在[1, 10]范围内的粒子有最大扩散距离.示踪粒子的直径大小决定其在超声速混合层大涡拟序结构中的分布特征,且粒径越小,气体与粒子的掺混越剧烈.相同粒径的粒子,对流Mach数越大跟随性越差.      

熔盐相图中间化合物CsCl.MnSO4的预报与合成

在运用化学键参数方法和模式识别或人工神经网络总结互作用三元系形成三元化合物规律的基础上, 预报了Cs^+,Mn^2^+|Cl^-, SO4^2^-系能形成三元化合物CsCl. MnSO4。经实验合成和X射线衍射验证, 上述化合物确实存在, 并测定了CsCl-MnSO4系相图的液相线, 其中间化合物熔点的预报值与实测值基本一致。     

碘原子在银(110)面吸附的能带理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性模守恒赝势平面波分子动力学方法研究了碘原子在Ag(110)面的吸附性质。首先对银体相性质和Ag(110)面的驰豫进行了计算,验证了生成的赝势的可靠性;随后对碘原子在Ag(110)表面各吸附位的性质进行了研究,最稳定的吸附位是短桥位。另外,本文还考虑了碘原子吸附对Ag(110)表面结构性质的影响。     

白云岩受压声学特性及其在裂缝研究中的应用

通过实验手段研究了白云岩在三轴和单轴加载过程中的声波波速、幅度、频谱特性的变化特征. 结果发现:(1)白云岩在受压变形过程中,声波波速的变化较好地反映了岩石内部裂缝的闭合、产生、扩展和贯穿等变化. 总体而言,横波波速比纵波能更好地预测裂缝的产生,而纵波对裂缝的非稳定发展或贯穿有较敏感的反映. (2)随着轴压的增大,纵、横波波形的末端都有散射波的出现,且横波波形末端的"鱼尾"状散射波信号更为明显(此时应力点为极限强度的60%左右),预示着岩石内部裂缝的产生和稳定扩展. (3)频谱曲线也很好地反映了岩石内部结构变形情况. 随着岩石受力的增大,频谱曲线上的振幅都呈现增大趋势,标志着岩石的压实阶段;当频谱曲线上低频段较高频段活跃时,标志着裂缝的产生;更有甚者,低频还会取代高频成为主频. (4)在岩石受压裂缝闭合阶段,首波振幅和频谱主振幅都呈现上升趋势;而在裂缝不稳定扩展阶段,主振幅表现出比首波振幅低的上升趋势;振幅曲线达到峰值后都存在一突降拐点,预示着岩石的贯通破坏. 研究对于地层岩石的动态长期监测和工程岩体的稳定性评价都具有重要的理论参考价值.      

基于修正Burgers模型的泥岩层套管形变影响因素分析

地层含水饱和度的变化对于泥岩储层的蠕变特性有较大影响,尤其是注采过程中泥岩段套管产生形变从而导致套管损坏。本文在Burgers模型基础上加入含水饱和度元件,提高了瞬时蠕变阶段模型的精度,同时对实际油田某泥岩区块进行了比对,得出随含水饱和度增加,地层蠕变量增大,且瞬时蠕变阶段时间减小的结论,同时在蠕变条件下套管壁厚、水泥环弹性模量、地层含水饱和度均可大幅度影响套管变形,而套管尺寸对套管变形几乎无影响。本研究成果能够更加准确地计算地层不同含水量条件下泥岩蠕变的套管变形,对井筒的破坏进行有效的预防及控制。     

大分子的量子化学从头计算技术及其程序化

本文报导在大分子从头计算中提高计算速度、解决数据存贮与迭代收敛问题的技术。在计算全部双电子排斥积分时,按其数值大小采取三种不同精度的方式处理,大大减少了计算量。对于必须计算的排斥积分,采取了提高计算速度的技术,并通过系列计算中数据的重复使用和局部对称性的应用,显著减少了计算机时间。采取磁盘与计算机内存相结合的方法和诱导因子技术解决数据存贮和迭代收敛问题。综合这些技术设计的大分子从头计算LCAO-MO-SCF通用程序MQM81(FORTRAN(?)语言),适合大分子计算的特点,具有快速、准确、使用方便和性能较齐全的优点。以组胺为例,排斥积分的汁算速度提高了十倍以上,对于更大分子的计算,排斥积分计算速度可望提高几十倍或更多。     

人工神经网络模型在非ABO3型希土复氧化物电阻率特性分析中的应用

目前,人工神经网络在模式识别及其他领域的应用引起了普遍的关注.本文叙述“反向传播”神经网络模型,算法和在非ABO_3型希土复氧化物电阻率分析中的应用,实验结果表明,神经网络的判别正确率为100％,因此,该方法可望成为化合物分析,材料设计的辅助手段.