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中国力学大会-2015

作者：苏业旺中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室

Flexible piezoelectric mechanical energy harvesters(MEHs)are of recent interest as an important emerging variant of traditional piezoelectric *** design of stacking multilayer MEHs with adhesive in between is an effective way to enhance the magnitude of power ***,we present an analytic model to study the mechanical behavior of the mul-

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基于大应变传感器的PE燃气管道安全监测系统

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煤气与热力 2023年第11期43卷 I0024-I0028,I0046页

作者：黎洪义郭亮孙明烨李爽王洪建周东刘洋赵庆林刘平原赵阳苏业旺北京燃气怀柔有限公司北京101400 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中科携行科技有限公司北京101407 北京市煤气热力工程设计院有限公司北京100032 中国科学院大学工程科学学院北京100049 北京东方中恒科技发展有限公司北京100043 北京诺成新科技有限公司北京102299 法施达实业集团有限公司辽宁大连116021

PE管道在实际工况中的应变可达10%以上,无法采用传统应变片、光纤等作为传感元件实时测量PE管道的应变。基于力学结构设计,研制出了一种无接触电阻式大应变传感器(简称大应变传感器)。介绍大应变传感器的结构与原理,通过试验进行大应变... 详细信息

PE管道在实际工况中的应变可达10%以上,无法采用传统应变片、光纤等作为传感元件实时测量PE管道的应变。基于力学结构设计,研制出了一种无接触电阻式大应变传感器(简称大应变传感器)。介绍大应变传感器的结构与原理,通过试验进行大应变传感器性能测试与测量PE管道应变的可行性验证。设计了具备应变监测、定位、预警、数据分析管理等功能的管道安全监测系统(简称系统)。介绍系统框架,对系统进行试验测试,在300 m长PE燃气管道上进行了示范工程应用。系统测试和示范工程应用证明,该系统可以实现PE管道应变的有效监测,稳定性较好。

关键词： PE管道大应变传感器电阻式应变监测安全监测接触电阻

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汾渭平原临汾市2019年春节期间大气污染特征与来源解析

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环境科学 2021年第11期42卷 5122-5130页

作者：刘威杰胡天鹏毛瑶许安苏业旺李星谕程铖石明明梁莉莉邢新丽张家泉祁士华中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 湖北理工学院环境科学与工程学院矿区污染控制与修复湖北省重点实验室黄石435003 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074

近年来汾渭平原冬季雾-霾事件频发,节假日期间尤为明显,除燃煤和工业排放外,区域的地形和气候特征也是导致雾-霾的主要因素.2019年2月春节期间对汾渭平原临汾站点的空气质量进行观测.运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对PM_(2.5)中的1... 详细信息

近年来汾渭平原冬季雾-霾事件频发,节假日期间尤为明显,除燃煤和工业排放外,区域的地形和气候特征也是导致雾-霾的主要因素.2019年2月春节期间对汾渭平原临汾站点的空气质量进行观测.运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对PM_(2.5)中的13种元素(Li、Be、Ti、Rb、Sc、Y、La、Ce、Zr、V、Tl、U和Sn)进行分析测定,并结合站点的气象数据,运用聚类分析和后向轨迹等方法,分析了污染物的时空分布与潜在源区贡献.结果表明,观测期间SO_(2)的平均浓度为58.39μg·m^(-3),超过了国家环境空气质量标准(GB 3095-2012)24 h一级平均质量浓度限值(50μg·m^(-3)),O_(3)、NO_(2)和CO的均值浓度分别为52.15μg·m^(-3)、29.02μg·m^(-3)和2.29 mg·m^(-3).聚类分析结果表明,La、Ce、Ti、V、Li、Be、Rb、Y、U、Sc和Zr主要受地壳土壤源影响.气态污染物的空间分析结果表明SO_(2)是主要污染物,主要受当地燃煤排放的影响,而高浓度的NO_(2)和CO主要由城区向观测站点扩散造成.受汾渭平原盆地地形的影响,沿汾渭平原传输的气团一直存在,表明当地的地形可能会限制污染物扩散,加剧雾-霾现象.土壤源的潜在源区分析(PSCF)表明:受季风气候影响,陕西北部、甘肃南部和宁夏南部对站点的土壤扬尘源有主要贡献.

关键词： PM_(2.5) 大气污染元素汾渭平原后向轨迹

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Ultrasonic nonlinearity evaluation of the cracked interface

Ultrasonic nonlinearity evaluation of the cracked interface

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中国力学大会-2015

作者：赵友选苏业旺邱延峻 School of Civil Engineering Southwest Jiaotong University Department of Civiland Environmental Engineering Northwestern University

This paper derives a novel analytical solution for acoustic nonlinearity evaluation of the cracked *** existing microcracks at the interface,the tensile and compressive effective moduli of the cracked interface are considered to be *** addition,numerical simulations using the finite element method are conducted to validate the theoretical solution.

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桂林会仙湿地表层土壤中有机氯农药污染现状

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农业环境科学学报 2021年第2期40卷 371-381页

作者：程铖刘威杰胡天鹏邢新丽毛瑶石明明许安苏业旺李星谕余海阔祁士华中国地质大学(武汉)环境学院盆地水文过程和湿地生态恢复实验室武汉430078 联合国教科文组织国际岩溶研究中心自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室广西桂林541004 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430078

为了解会仙湿地表层土壤中有机氯农药(OCPs)的残留现状,于2019年11月,根据不同土地利用类型,在桂林会仙湿地18个点位分别采集了不同深度的表层土壤样品,采用GC-ECD法对土壤中24种OCPs进行检测分析,对其残留特征、可能来源和生态风险进... 详细信息

为了解会仙湿地表层土壤中有机氯农药(OCPs)的残留现状,于2019年11月,根据不同土地利用类型,在桂林会仙湿地18个点位分别采集了不同深度的表层土壤样品,采用GC-ECD法对土壤中24种OCPs进行检测分析,对其残留特征、可能来源和生态风险进行了相关研究。结果表明,研究区土壤中24种OCPs检出率均高于80%,总OCPs含量范围为3.56~69.7 ng·g^(-1),均值为14.0 ng·g^(-1),与其他研究区相比,OCPs残留量处于较低水平,其中主要组分为滴滴涕(DDTs)和甲氧滴滴涕(MXC)。农用地土壤中OCPs残留量较高,且OCPs在0~10 cm深度残留量高于其他深度。研究区土壤中OCPs主要来源于工业DDTs等传统农药的历史残留。生态风险评价结果表明研究区土壤中六六六(HCHs)生态风险较低,DDTs存在一定的生态风险。

关键词：表层土壤有机氯农药残留特征来源解析会仙湿地

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柔性压电器件的电压测量问题及一般性标准

柔性压电器件的电压测量问题及一般性标准

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2018年全国固体力学学术会议

作者：苏业旺 Canan Dagdeviren 李爽李锐郇勇中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室 Massachusetts Institute of Technology 大连理工大学工程力学系

压电器件被广泛应用于工业界和科研前沿领域,包括各种压电传感器和能量搜集器,随着柔性电子器件研究的发展,近些年大量出现柔性压电器件,用于各种形式的人体能量搜集,为可穿戴设备提供电源。对于这些压电器件的电学表征具有重要的理论... 详细信息

压电器件被广泛应用于工业界和科研前沿领域,包括各种压电传感器和能量搜集器,随着柔性电子器件研究的发展,近些年大量出现柔性压电器件,用于各种形式的人体能量搜集,为可穿戴设备提供电源。对于这些压电器件的电学表征具有重要的理论意义和应用价值,而开路电压是表征其电学性能的一个重要参数。针对以往研究中开路电压的实验测量与理论预测结果不一致的问题,利用具有不同内阻的三种电压表来测量同一压电器件,实验结果验证了输出电压依赖于电压表内阻的猜想。这样即使对于同一压电器件,由于使用不同的测量仪器,也可能会报告出不同的性能评估。因此对整个电压测量系统建立了力电耦合模型,考虑了柔性压电器件的有限变形、压电本构方程以及电压表的有限内阻,得到了测量电压的理论解,能够准确地描述所有实验结果,并给出了压电器件电压测量的一般性标准。利用场效应晶体管开发了一套满足所提标准要求的电压测量系统,实现真正的开路电压测量。对商用压电器件进行了与柔性压电器件相同流程的实验测试和理论分析,验证了研究结果的普适性。

关键词：柔性压电器件电压测量有限内阻测量标准

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细胞-基底相互作用的力学模型

细胞-基底相互作用的力学模型

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中国力学大会-2015

作者：和世杰苏业旺季葆华高华建北京理工大学宇航学院生物力学和生物材料实验室西北大学土木工程和力学系布朗大学工程学院

基于力学模型,得到了细胞和基底的位移和应力场,以及细胞和基底界面的牵引力。分析得到在基底上细胞感受的深度和距离与基底刚度无关但和细胞大小成比例增长。建立有限厚度的基底和细胞相互作用的模型解释基底厚度对细胞牵引力的影响,...

基于力学模型,得到了细胞和基底的位移和应力场,以及细胞和基底界面的牵引力。分析得到在基底上细胞感受的深度和距离与基底刚度无关但和细胞大小成比例增长。建立有限厚度的基底和细胞相互作用的模型解释基底厚度对细胞牵引力的影响,厚度越小细胞牵引力越大。

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柔性可延展电子器件岛—桥结构的一个解析力学模型

柔性可延展电子器件岛—桥结构的一个解析力学模型

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中国计算力学大会2014暨第三届钱令希计算力学奖颁奖大...

作者：李锐李明苏业旺宋吉舟倪晓琴大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室美国西北大学机械工程系土木与环境工程系浙江大学工程力学系

柔性可延展电子技术是一类极具潜力的新型技术,可被应用于众多先进电子器件和设备中,例如柔性显示器、柔性太阳能电池、柔性传感器、可植入式瞬态电子器件以及仿生复眼照相机等。柔性基底上的岛—桥结构在实现柔性电子器件可逆伸展性能... 详细信息

柔性可延展电子技术是一类极具潜力的新型技术,可被应用于众多先进电子器件和设备中,例如柔性显示器、柔性太阳能电池、柔性传感器、可植入式瞬态电子器件以及仿生复眼照相机等。柔性基底上的岛—桥结构在实现柔性电子器件可逆伸展性能中起着至关重要的作用,而在该结构制造与服役中的一个关键问题是要保证其中的脆性半导体材料不发生破坏。为此,本项研究建立了一个岛—桥结构的解析力学模型,通过理论解推导,获得了一个经有限元方法验证的比例法则,定量揭示了岛结构无量纲最大应变与柔性基底预应变之间的重要关系。研究成果为岛—桥结构的安全设计提供了理论基础。

关键词：柔性电子岛—桥结构解析模型

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“有限初始变形”屈曲实验和理论研究（英文）

“有限初始变形”屈曲实验和理论研究（英文）

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2018年全国固体力学学术会议

作者：苏业旺赵宏宇黄永安中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室

The initial deformation of structures before the onset of buckling is usually very small in conventional concepts, and is always neglected in the conventional buckling theory(CBT) and numerical method(CNM). In this work, we find a class of structures from the emerging field of stretchable electronics, of which the initial deformation becomes large and essential for determining the critical buckling load. The buckling of these structures is referred to as the ‘finite-initial-deformation buckling’(FID buckling). Although great progress has been made for the buckling theory in the past hundred years, it is still challenging to analyze the FID buckling behaviors. Here, experimental stretch of a series of serpentine interconnects was firstly conducted as a representative example to show the FID buckling behaviors and the inapplicability of the CBT and CNM. The CNM can yield a huge error of 50% on the critical buckling load for the case with thickness-to-width ratio of the cross section h/b=0.6. Most importantly, a systematic theory(FID buckling theory) is developed to analyze the FID buckling behaviors of beams, with the coupling of bending, twist and stretch/compression. As a comparison, various theoretical and numerical methods are applied to three classic problems, including lateral buckling of a three-point-bending beam, lateral buckling of a pure bending beam and Euler buckling. Our FID buckling theory is able to give a good prediction, while the CBT(by Timoshenko et al.) and CNM(by commercial program packages) yield unacceptable results(with 70% error for a three-point-bending beam with h/b=0.8, for example).

关键词： buckling three-point bending critical buckling load finite deformation mechanics stretchable electronics

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表面微结构形状和尺寸对生物湿黏附的影响

表面微结构形状和尺寸对生物湿黏附的影响

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庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2...

作者：苏业旺季葆华黄永刚黄克智清华大学航天航空学院工程力学系伊利诺伊大学厄尔巴纳-尚佩恩分校(UIUC) 机械科学与工程系

昆虫和壁虎等生物之所以有特殊的黏附功能,是因为它们的脚上生有特殊的表面微结构。研究表明,生物体除了依靠范德华力黏附在表面上(称为"干黏附"),还可以通过液桥黏附在任意表面上,我们称之为"湿黏附"。人对对生物黏附系统的分级结构和...

昆虫和壁虎等生物之所以有特殊的黏附功能,是因为它们的脚上生有特殊的表面微结构。研究表明,生物体除了依靠范德华力黏附在表面上(称为"干黏附"),还可以通过液桥黏附在任意表面上,我们称之为"湿黏附"。人对对生物黏附系统的分级结构和尺寸效应进行了较多的研究,大量的实验证实范德华作用力在生物(比如苍蝇,蜘蛛,壁虎等)粘附中起着重要的作用,并应用接

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