检索结果-南通市图书馆

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第2期54卷 2-22页

作者：单保超王润曦张勇豪郭照立爱丁堡大学工程学院英国爱丁堡EH93FB 四川大学新能源与低碳技术研究院成都610065 中国科学院力学研究所流体力学交叉研究中心北京100190 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

气体动理论是根据气体分子微观运动规律研究其宏观物理行为的理论,在航空航天、微机电系统、能源化工等领域有广泛应用.Boltzmann方程没有考虑分子自身体积并忽略除碰撞以外的其他分子间作用力,只适用于稀疏理想气体.本文从Boltzmann方... 详细信息

气体动理论是根据气体分子微观运动规律研究其宏观物理行为的理论,在航空航天、微机电系统、能源化工等领域有广泛应用.Boltzmann方程没有考虑分子自身体积并忽略除碰撞以外的其他分子间作用力,只适用于稀疏理想气体.本文从Boltzmann方程出发,层层递进,依次介绍稠密气体、真实气体以及纳米空间受限气体的动理学理论和建模方法及相关边界条件.相比于其他模型,纳米空间受限气体动理学模型能够准确描述分子间相互作用,在非平衡效应、高压真实气体效应以及空间受限效应可忽略时能够恢复至连续流体力学理论,是连接微观-介观-宏观等不同尺度的有效理论方法.结合数值模拟结果,本文着重介绍纳米空间受限气体输运中涉及的滑移现象和高压真实气体效应,并就纳米孔内页岩气输运机理进行分析.最后,探讨纳米空间受限气体动理学建模方面的局限性以及可能的发展方向.

关键词：气体动理学 Boltzmann方程稠密气体平均场空间受限气体

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轻型复合材料机翼铺层优化设计与分析

航空学报 2015年第6期36卷 1858-1866页

作者：冯雁郑锡涛吴淑一刘振东西北工业大学航空学院西安710072 清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心北京100084

在给定全复合材料机翼结构几何外形尺寸条件下,以最高载荷/质量比(P/W)为目标,提出了一种复合材料机翼铺层优化设计与分析方法。主要进行了三方面优化工作:铺层厚度优化、铺层比例优化以及铺层顺序优化。首先,在初始结构方案的基础上,... 详细信息

在给定全复合材料机翼结构几何外形尺寸条件下,以最高载荷/质量比(P/W)为目标,提出了一种复合材料机翼铺层优化设计与分析方法。主要进行了三方面优化工作:铺层厚度优化、铺层比例优化以及铺层顺序优化。首先,在初始结构方案的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对复合材料层合板进行结构优化,得到了复合材料层合板铺层厚度与铺层比例。然后,插值拟合生成结构性能(即P/W)在设计区域的空间分布曲面,量化材料分布对结构性能的影响,得到了最佳材料分配比例,为分析复合材料铺层提供了新方法。最后,根据已经得到的铺层厚度和铺层比例方案,运用遗传算法对铺层顺序进行优化,得到最优铺层方案。根据最终优化的铺层设计方案,加工制造机翼样件并完成了试验验证。数值模拟结果与试验结果非常吻合,其中,破坏载荷的相对误差为-1.91%,结构刚度的相对误差为1.10%。与初始设计相比,载荷/质量比提高了70.23%(忽略翼梢小翼),证明本文优化工作的合理性与有效性。

关键词：复合材料载荷/质量比优化设计结构优化遗传算法

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二维材料中的缺陷及其拓扑、几何效应

科学通报 2016年第4期61卷 501-510页

作者：徐志平清华大学工程力学系微纳米力学与多学科交叉创新研究中心教育部应用力学重点实验室北京100084

晶体材料中的缺陷会引发局部的形变与应力,从而对材料力学性质、输运行为等物理特性产生影响,这在低维材料中尤为显著.近几年来在石墨烯等二维材料的相关研究中发现了多种类型的缺陷,这些缺陷对其材料性能具有一定的调控功能,且与块体... 详细信息

晶体材料中的缺陷会引发局部的形变与应力,从而对材料力学性质、输运行为等物理特性产生影响,这在低维材料中尤为显著.近几年来在石墨烯等二维材料的相关研究中发现了多种类型的缺陷,这些缺陷对其材料性能具有一定的调控功能,且与块体材料中的行为有一定区别,因而其物理机制值得探究.本文将介绍相关的研究进展,特别是缺陷在影响材料行为时的几何与拓扑效应,并讨论其在二维材料晶体生长、低维结构材料设计等方面的意义.

关键词：二维材料石墨烯缺陷拓扑结构几何效应

共振增强拉曼光谱技术在单壁碳纳米管表征中的应用

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化学学报 2012年第22期70卷 2293-2305页

作者：张莹莹张锦清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心北京100084 北京大学纳米化学研究中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

共振增强拉曼光谱技术是表征和研究单壁碳纳米管(SWNTs)的有力工具,它既能用于SWNTs的几何结构表征,又能反映SWNTs的电子态密度信息.特别指出的是,由于共振拉曼效应,它能够灵敏地检测单根SWNT的局域信息.本文首先概述了SWNTs拉曼光谱的... 详细信息

共振增强拉曼光谱技术是表征和研究单壁碳纳米管(SWNTs)的有力工具,它既能用于SWNTs的几何结构表征,又能反映SWNTs的电子态密度信息.特别指出的是,由于共振拉曼效应,它能够灵敏地检测单根SWNT的局域信息.本文首先概述了SWNTs拉曼光谱的RBM峰、G峰、D峰和G'峰的特征和应用,然后综述了共振增强拉曼光谱在SWNTs的结构表征、形变测量、缺陷测量和温度测量中的应用和进展,最后讨论了共振拉曼光谱在SWNTs表征方面所面临的机会和挑战.

关键词：单壁碳纳米管共振增强拉曼光谱形变缺陷温度效应

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对称性匹配调控水平单壁碳纳米管阵列手性

化学进展 2017年第6期29卷 579-581页

作者：朱振兴魏飞清华大学化工系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京100084 清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心北京100084

缩减芯片尺寸、提高芯片性能是推动计算机行业发展数十年的＂摩尔定律＂正确性的关键体现。按照摩尔定律所述,新的芯片制造技术每两年就会升级,它已经帮助实现了将计算机送到我们的桌子上、口袋里以及手腕上。

关键词：碳纳米管阵列对称性匹配计算机行业手性单壁控水芯片制造技术摩尔定律

“多维测评”招生:破解钱学森之问的最大挑战

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中国教育学刊 2018年第5期 36-45页

作者：郑泉水清华大学清华大学工程力学系暨清华大学微纳米力学与多学科交叉研究中心教授主任北京100084

创建于2009年的清华大学钱学森班,是国家"基础学科拔尖学生培养试验计划"中唯一定位于工科基础的实验班,通过实践案例主要说明以下几个问题。第一,目前高考招生体系下的优秀,多数不是创新素养和发展潜力意义下的优秀;钱学森班提出的五... 详细信息

创建于2009年的清华大学钱学森班,是国家"基础学科拔尖学生培养试验计划"中唯一定位于工科基础的实验班,通过实践案例主要说明以下几个问题。第一,目前高考招生体系下的优秀,多数不是创新素养和发展潜力意义下的优秀;钱学森班提出的五维测评系统,可对学生具有何等创新素养和发展潜力作出具有明显区分度的判断。第二,每一位经历了持续十多年单维测评系统下的应试教育的学生,都在创新能力和潜力方面受到不同程度上的"伤害",有的甚至被"荒废"。第三,钱学森班创建的以"通过研究学习"为牵引的CRC培养体系,可以有效地帮助大部分高考体系下的优秀学生实现向创新人才成长的模式转变;CRC的有效程度受应试教育对不同学生的伤害程度的影响,部分学生很难完成这个转变;一味地追求"最好的"教育资源,对大多数学生并非都是好事,而是应该追求"最适合自己"的教育资源;回答"钱学森之问"最大的挑战是,如何识别并招入具有巨大创新潜质的人才。第四,在上述研究基础上提出构建一个基于当前高考体系,借助大数据,依托高校-中学联动,从国家最急需的高端创新人才选拔与培养开始的多维测评招生改革试点的建议。

关键词：创新人才高校招生体系多维测评通过研究学习钱学森之问

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微米级超润滑石墨接触面的表征与分析

物理学报 2016年第23期65卷 152-159页

作者：史云胜刘秉琦杨兴董华来军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003 清华大学精密仪器系北京100084 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心北京100084

超润滑可能是解决摩擦磨损问题的理想方案.目前已经能够在大气环境下实现基于石墨的微米尺度超润滑,但石墨接触面在超润滑实现过程中的影响还需要深入研究.为此,本文用电子束曝光及反应离子刻蚀方法在高定向热解石墨上加工出微米尺度的... 详细信息

超润滑可能是解决摩擦磨损问题的理想方案.目前已经能够在大气环境下实现基于石墨的微米尺度超润滑,但石墨接触面在超润滑实现过程中的影响还需要深入研究.为此,本文用电子束曝光及反应离子刻蚀方法在高定向热解石墨上加工出微米尺度的氧化硅/石墨方台结构,并用钨针尖推开方台的上部获得超润滑的石墨接触面.然后用原子力显微镜对多个石墨接触面进行了形貌表征,并使用能谱仪及X射线光电子能谱对石墨接触面的边缘进行测试.研究发现,高定向热解石墨的多晶结构在接触面的形成过程中有重要影响,能够决定接触面的质量进而决定超润滑能否实现.石墨接触面的边缘存在大量加工中引入的化学键及在大气中吸附的物理键,这些键是推开石墨方台形成接触面时阻力的来源,并在接触面发生相对滑动时表现为摩擦力.本文通过对具有微米尺寸的超润滑石墨接触面进行研究,明确了接触面内部及边缘影响超润滑实现的规律,对大面积超润滑的实现及应用能够提供有益的帮助.

关键词：超润滑石墨微米级表征

石墨烯导电墨水研究进展:制备方法、印刷技术及应用

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科学通报 2017年第27期62卷 3217-3235页

作者：姜欣赵轩亮李晶林舒媛朱宏伟清华大学材料科学与工程学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 清华大学微纳米力学与多学科交叉研究中心北京100084

传统印刷技术与微电子制造的交叉技术——印刷电子技术的发展得益于微纳米材料制备技术的成熟.二维纳米碳材料石墨烯由于其独特的结构和突出的性能,可与传统金属或高聚物材料共同作为导电墨水主要导电组分.本文讨论了目前石墨烯导电墨... 详细信息

传统印刷技术与微电子制造的交叉技术——印刷电子技术的发展得益于微纳米材料制备技术的成熟.二维纳米碳材料石墨烯由于其独特的结构和突出的性能,可与传统金属或高聚物材料共同作为导电墨水主要导电组分.本文讨论了目前石墨烯导电墨水制备中的关键问题、不同制备方案及其优劣之处;评述了石墨烯导电墨水印刷工艺的研究进展,包括传统印刷技术和新型印刷技术中的应用与难点.最后,总结了石墨烯导电墨水在柔性功能器件(基本电路元件、能量存储和力学/化学传感器件等)中的应用现状.

关键词：印刷电子石墨烯纳米碳材料导电墨水柔性电子

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长效超疏水纳米复合材料研究进展

中国科学：物理学、力学、天文学 2018年第9期48卷 48-64页

作者：薛崤张晖朱宏伟张忠清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 国家纳米科学中心北京100190 清华大学微纳米力学与多学科交叉创新研究中心北京100084

随着材料表征及制备技术的发展,越来越多的人造超疏水材料及表面被制造出来,然而人造超疏水材料及表面的长效特性差,限制其在自清洁、防冰、防雾、防腐蚀以及油水分离等领域的实际应用,其长效特性的提升对于人造超疏水材料及表面在生产... 详细信息

随着材料表征及制备技术的发展,越来越多的人造超疏水材料及表面被制造出来,然而人造超疏水材料及表面的长效特性差,限制其在自清洁、防冰、防雾、防腐蚀以及油水分离等领域的实际应用,其长效特性的提升对于人造超疏水材料及表面在生产生活中的应用具有重要意义.根据超疏水材料维度的不同以及超疏水结构构筑单元维度的差异,本文将人造超疏水材料分为零维结构单元构筑二维超疏水材料;零维结构单元构筑三维超疏水材料;一维结构单元构筑二维超疏水材料;一维结构单元构筑三维超疏水材料以及基于块体材料的三维超疏水材料五大类,并综述了各类超疏水材料的制备方法及相应超疏水材料长效特性的研究.综合近年来超疏水材料的研究进展,提出了长效超疏水材料的设计思路和评价方法.

关键词：超疏水长效特性纳米复合材料聚合物