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表面亲疏水特性对形貌测量的影响

表面亲疏水特性对形貌测量的影响

作者：丁文璇北京化工大学

学位级别：硕士

原子力显微镜(Atomic Force Microscope),作为一种突破性的观测工具,取代了传统显微镜,被人类用来探索微观世界。AFM的使用环境多为实验室大气环境,实验室大气环境中的水分子被样品和针尖表面吸附从而形成水膜,在针尖敲击到样品表面时,... 详细信息

原子力显微镜(Atomic Force Microscope),作为一种突破性的观测工具,取代了传统显微镜,被人类用来探索微观世界。AFM的使用环境多为实验室大气环境,实验室大气环境中的水分子被样品和针尖表面吸附从而形成水膜,在针尖敲击到样品表面时,针尖-样品之间就会形成液桥。亲疏水特性是样品的一种表面特性,样品不同,亲疏水特性也就不同。亲疏水特性不同,对水分子的吸附能力就不同,这就导致了液桥形成难易程度的不同。因此,样品表面的亲疏水特性对AFM的形貌测量会产生一定的影响。本论文研究了样品表面的亲疏水特性对AFM形貌测量的影响。首先,为了提高AFM形貌测量的准确性,必须考虑AFM微悬臂梁的动力学特性。本论文建立单摆模型、质量弹簧系统模型和负弹簧模型模拟轻敲模式时针尖的运动状态,并计算出这几种模型的运动方程,并解释微悬臂梁运动的对称性和“频漂”现象。其次,本论文利用不同的方法制作了多种亲水和疏水样品,在不同湿度下完成了对亲水和疏水样品的形貌测量。对形貌测量的结果进行有效的分析,从实验的角度探究亲疏水特性对形貌测量的影响。发现亲水样品的形貌测量对湿度的敏感性较强,亲水样品表面的相对高度呈现先升高,后降低的趋势。疏水样品的形貌测量对相对湿度的敏感性较弱,相对湿度对疏水样品的表面形貌测量基本没有影响。最后,提出表面迁移现象对液桥形成机理中毛细凝聚模型的影响。计算发现表面迁移的扩散系数基本为毛细凝聚模型中Knudsen扩散扩散系数的100倍。

关键词：原子力显微镜亲疏水特性形貌测量悬臂梁振动分析

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原子力显微镜中液桥生成机理探讨

应用数学和力学 2015年第1期36卷 87-98页

作者：魏征赵爽陈少勇丁文璇北京化工大学机电工程学院北京100029

液桥是引起大气环境下原子力显微镜(AFM)图像失真的重要原因,同时也是大气环境下黏着力的主要成分.研究液桥对于成像机理和样品特性的理解有重要意义.提出了AFM液桥生成的物理机理,由3种不同的物理过程组成,即:挤出过程、毛细凝聚和液... 详细信息

液桥是引起大气环境下原子力显微镜(AFM)图像失真的重要原因,同时也是大气环境下黏着力的主要成分.研究液桥对于成像机理和样品特性的理解有重要意义.提出了AFM液桥生成的物理机理,由3种不同的物理过程组成,即:挤出过程、毛细凝聚和液膜流动.这3种过程的特征平衡时间对认识液桥生成的动力学过程非常重要,挤出过程的平衡时间与接触方式有关,毛细凝聚的平衡时间在微秒量级,而液膜流动的平衡时间随液膜黏度不同变化较大.在此基础上分析了这3种形成机理在AFM不同的操作模式下对液桥体积、毛细力和耗散能的贡献.

关键词：原子力显微镜液桥挤出过程毛细凝聚液膜流动

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原子力显微镜探针振动的简化模型分析

力学与实践 2017年第5期39卷 449-454页

作者：丁文璇刘运鸿魏征北京化工大学机电工程学院北京100029

为对原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)的微悬臂梁进行定性动力学特性分析,建立AFM微悬臂梁的简化模型,探讨AFM探针的受迫振动.通过理论计算得出AFM探针简化模型的运动方程,并得到振动波形,证明了AFM实际应用中的对称问题和"频... 详细信息

为对原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)的微悬臂梁进行定性动力学特性分析,建立AFM微悬臂梁的简化模型,探讨AFM探针的受迫振动.通过理论计算得出AFM探针简化模型的运动方程,并得到振动波形,证明了AFM实际应用中的对称问题和"频漂"问题,并发现AFM简化模型的间歇式碰撞现象.用负弹簧模拟探针针尖与样品之间的长程引力,并通过理论计算探讨长程引力对AFM测量的影响.

关键词：原子力显微镜轻敲模式受迫振动

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轻敲模式下的微梁振动分析

轻敲模式下的微梁振动分析

北京力学会第二十二届学术年会

作者：丁文璇魏征北京化工大学机电工程学院

随着科学技术的不断发展,人类对微观世界的探索也越来越深入,为了能更好的观察小尺度样本的形态,原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)应运而生,原子力显微镜的发明使得非导体材料的原子尺度成像成为可能。AFM检测的是针尖与样品...

随着科学技术的不断发展,人类对微观世界的探索也越来越深入,为了能更好的观察小尺度样本的形态,原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)应运而生,原子力显微镜的发明使得非导体材料的原子尺度成像成为可能。AFM检测的是针尖与样品之间的分子间作用力,作用力使AFM的力传感器——微悬臂梁发生弯曲变形或使得悬臂梁的振动形态发生变化,依靠这种变化就可以得到扫描样品的信息。AFM不仅能提供样品的图像信息,还可以提供力曲线。力曲线能够提供样品的弹性、硬度、Hamaker常数、黏附性等特性,在表面科学、材料和生物科学具有很重要的地位。

关键词：

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轻敲模式下原子力显微镜的振动特性

轻敲模式下原子力显微镜的振动特性

一种提高镁合金零部件抗火焰蔓延性的尺寸设计类判据

第十四届全国物理力学学术会议

作者：丁文璇魏征北京化工大学机电工程学院

随着科技的不断进步,人类对微观世界的探索也越来越深入。为了能更好地观察小尺度样本的形态,原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)应运而生。AFM检测的是针尖与样品之间的分子间作用力,作用力使AFM的力传感器——微悬臂梁发生弯...

随着科技的不断进步,人类对微观世界的探索也越来越深入。为了能更好地观察小尺度样本的形态,原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)应运而生。AFM检测的是针尖与样品之间的分子间作用力,作用力使AFM的力传感器——微悬臂梁发生弯曲变形或使悬臂梁的振动形态发生变化,由此得到扫描样品信息。AFM不仅能提供样品的图像信息,还可以提供力曲线。AFM的扫描方式有接触模式、非接触模式和轻敲模式3种。其中,轻敲模式是一种不破坏

关键词：

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1123-1135页

作者：胡波韩嘉璇李德江李子昕曾小勤丁文江林占宏金晨赵寿上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心&金属基复合材料国家重点实验室上海200240 青海盐湖特立镁有限公司西宁810000

基于能量守恒定律提出了一种用于预测棒状镁合金样品火焰蔓延时间的判据,该判据表明火焰蔓延时间主要受合金材料和样品尺寸影响。控制体的初始温度和起燃温度以及样品的S/l_c比值(样品横截面面积/横截面周长)是火焰蔓延时间的决定性因... 详细信息

基于能量守恒定律提出了一种用于预测棒状镁合金样品火焰蔓延时间的判据,该判据表明火焰蔓延时间主要受合金材料和样品尺寸影响。控制体的初始温度和起燃温度以及样品的S/l_c比值(样品横截面面积/横截面周长)是火焰蔓延时间的决定性因素。火焰蔓延时间正比于ΔH(将单位质量的样品从初始温度加热到起燃温度所需的能量)和S/l_c比值,这在Mg-8.5Al-0.5Zn-0.2Mn、Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.6Zr和Mg-4.0Y-3.3Nd-0.5Zr镁合金中得到验证。对于尺寸相同的样品,Mg-8.5Al-0.5Zn-0.2Mn合金样品有着最大的ΔH以及最长的火焰蔓延时间;对于材质、长度和横截面面积相同的样品,圆形横截面样品的S/lc比值最大,其抗火焰蔓延性能也最佳。

关键词：镁合金零部件抗火焰蔓延性显微组织尺寸设计判据

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基于椭圆基神经网络模型的排汽缸优化设计

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1007-1014页

作者：彭姝璇付经伦中科南京未来能源系统研究院燃气轮机数字化中心南京211135 中科院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135 中国科学院先进能源动力重点实验室北京100190

本文以最优拉丁超立方试验设计方法构建样本库,采用椭圆基神经网络构建近似模型,结合多岛遗传算法搭建全自动优化设计系统。以排汽缸静压恢复系数最大化作为优化目标,采用此系统对某型号汽轮机机组排汽缸导流环型线进行气动优化设计。... 详细信息

本文以最优拉丁超立方试验设计方法构建样本库,采用椭圆基神经网络构建近似模型,结合多岛遗传算法搭建全自动优化设计系统。以排汽缸静压恢复系数最大化作为优化目标,采用此系统对某型号汽轮机机组排汽缸导流环型线进行气动优化设计。结果表明:各设计变量中导流环起始角度对排汽缸性能影响最显著。优化后排汽缸扩压器、排汽蜗壳性能均有改善,排汽缸静压恢复系数提高7.91%,总压损失系数下降5.98%。在其他运行工况,优化结构性能仍优于原型,且在THA工况下性能改善显著,排汽缸静压恢复系数提高13.45%,总压损失系数下降10.44%,表明该优化系统对汽轮机低压排汽缸气动设计有效可行。

关键词：椭圆基神经网络排汽缸导流环静压恢复系数总压损失系数

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紧急避险和自动驾驶汽车的刑事责任

贵州社会科学 2024年第7期 44-51页

作者：黎宏丁文焯清华大学

自动驾驶技术的出现，为我们深入理解刑法中的紧急避险制度提供了非常难得的具体场景。对此，必须结合紧急避险的法律性质与成立条件深入探讨。从紧急避险的视角来看，作为在自动驾驶汽车陷入电车难题之类的困境时的应对措施，汽车制造... 详细信息

自动驾驶技术的出现，为我们深入理解刑法中的紧急避险制度提供了非常难得的具体场景。对此，必须结合紧急避险的法律性质与成立条件深入探讨。从紧急避险的视角来看，作为在自动驾驶汽车陷入电车难题之类的困境时的应对措施，汽车制造商在事先的避免危险的程序设计上，不能将适用于人类的刑事责任分配原则直接应用于自动驾驶汽车的程序设计。具体而言，一是除了存在危险共同体的情形外，原则上不得为了保护多数生命而牺牲少数生命；二是在保护的优先性上应采取“无辜第三人>车内乘客>制造了法益冲突状态的危险源”的顺序。

关键词：紧急避险自动驾驶刑事责任法益衡量

悲剧与幽默交织——舞台剧《一日三秋》里的生活史诗

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戏剧文学 2024年第5期 45-50页

作者：丁文庆中央戏剧学院

舞台剧《一日三秋》嵌套延津流传三千年的志怪故事讲述了属于平凡人的心灵史诗。在延津人的世界里,笑话成为了他们生活的一部分,然而在这背后隐藏着如何面对苦难的人生哲学。在这部作品中,导演丁一滕巧妙地运用了新程式的戏剧手法,融合... 详细信息

舞台剧《一日三秋》嵌套延津流传三千年的志怪故事讲述了属于平凡人的心灵史诗。在延津人的世界里,笑话成为了他们生活的一部分,然而在这背后隐藏着如何面对苦难的人生哲学。在这部作品中,导演丁一滕巧妙地运用了新程式的戏剧手法,融合经典与创新元素,打造出一个既具有传统韵味又充满现代主义的舞台世界。该剧通过生动的人物塑造、丰富的情节设置和独特的艺术手法,以人物群像式的画卷叙述普通人的悲欢离合,在世情百态中揭示了生活的真谛和意义,映射出对故乡和人生的深刻反思。

关键词：《一日三秋》新程式丁一滕