检索结果-内蒙古大学图书馆

2018年全国固体力学学术会议

作者：吕强张能辉上海大学上海市应用数学与力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海大学理学院力学系

细胞的力学性能与人体的健康密切相关,是细胞病变或癌细胞转移的重要指标。AFM以其精准的操作、适用于生理条件和皮牛级的分辨率等特点已成为测量细胞力学性能的常用工具之一,其中力夹支模式被认为是一种极具潜力的检测细胞粘弹性的手... 详细信息

细胞的力学性能与人体的健康密切相关,是细胞病变或癌细胞转移的重要指标。AFM以其精准的操作、适用于生理条件和皮牛级的分辨率等特点已成为测量细胞力学性能的常用工具之一,其中力夹支模式被认为是一种极具潜力的检测细胞粘弹性的手段。但是,利用这种检测模式能否精准获取细胞的粘弹性仍存在争议。本文致力于研究单个生物分子的粘弹性性质对AFM检测中微梁纳米力学行为的影响。首先,基于欧拉梁假设,建立了微梁静动态响应的数学模型;其次,采用Laplace变换法和复模态法,分别求出了微梁准静态响应挠度和自由振动的固有频率及振型函数,并与基于扩展微分求积法获得的数值解作了比较;对于力夹支模式下微梁的强迫振动,采用扩展微分求积法获得了微梁的幅频响应和挠度;最后,研究了操作台位置和微梁几何参数对微梁准静态挠度和边界作用力的影响,同时研究了附加边界位移对微梁自由振动振型函数的影响,以及在AFM固定端位移周期激励条件下生物分子粘弹性性质对微梁强迫振动幅频响应的影响。数值结果表明,随着操作台位置的增大,微梁准静态挠度响应显著增加;随着附加边界位移的增加,微梁自由振动的主导振型由高阶振型向低阶振型转变。

关键词：生物分子粘弹性 AFM 微梁静动态响应复模态法微分求积法

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惯性非线性能量汇

惯性非线性能量汇

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2018年全国固体力学学术会议

作者：张振丁虎陈立群上海大学上海市应用数学和力学研究所上海大学力学在能源工程中的利用重点实验室

对大质量的需求限制了传统非线性能量汇的工程应用。为了克服这一缺点,本文提出了一种新型的非线性能量汇。应用惯容器代替传统的非线性能量汇中的质量块。非线性能量汇的质量实现了大量的减少。同时,也有效地改善了振动抑制的效果。引... 详细信息

对大质量的需求限制了传统非线性能量汇的工程应用。为了克服这一缺点,本文提出了一种新型的非线性能量汇。应用惯容器代替传统的非线性能量汇中的质量块。非线性能量汇的质量实现了大量的减少。同时,也有效地改善了振动抑制的效果。引入惯容器惯性而忽略其质量,建立惯性非线性能量汇系统的运动方程。应用谐波平衡法对系统的非线性强迫振动响应进行预测。解析结果得到了数值仿真的有效支撑。通过与传统非线性能量汇的比较,探讨惯性非线性能量汇的优点。例如,实现相同的振动抑制效果所需的附加质量较小。相同的附加质量能够更好地抑制振动。此外,通过最大振幅轨迹搜索到系统的最优质量比。最后,讨论了不同的参数对幅频响应的影响。数值结果表明,惯性设计可以提高振动抑制性能。总的来说,这项工作表明惯性设计可以显著减少附加质量。因此,本研究促进了非线性能量汇的实际应用。

关键词：非线性能量汇振动抑制惯容器谐波平衡方法

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衣壳内部DNA微结构的温度依赖性及其对病毒刚度的影响

衣壳内部DNA微结构的温度依赖性及其对病毒刚度的影响

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第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议

作者：张乘胤张能辉上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海大学理学院力学系

目的AFM纳米压痕实验显示温度上升使HSV-1病毒DNA刚度显著下降,这与体相DNA系统对温度的不敏感性相矛盾。致力于构建病毒DNA微结构与病毒宏观刚度之间联系,研究病毒DNA刚度的温度敏感性。方法基于冷冻电镜关于病毒DNA有序区和无序区共... 详细信息

目的AFM纳米压痕实验显示温度上升使HSV-1病毒DNA刚度显著下降,这与体相DNA系统对温度的不敏感性相矛盾。致力于构建病毒DNA微结构与病毒宏观刚度之间联系,研究病毒DNA刚度的温度敏感性。方法基于冷冻电镜关于病毒DNA有序区和无序区共存的发现,假设衣壳DNA链微结构分为有序区(六角相)和无序区(胆甾相),且两区域内DNA均遵循逆线轴结构排布规律,但具有不同链间距。将DNA链粗粒化为圆柱体,考虑有序区DNA链间吸引和排斥、无序区DNA链间排斥和构象熵波动、DNA链自身弹性弯曲及介电常数和持续长度的

关键词： DNA 温度上升 AFM 温度敏感性温度依赖性

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基于ASIFT图像特征的大视角点云配准方法

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实验力学 2017年第6期32卷 760-770页

作者：沈泽皖李凯上海大学理学院上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

点云配准是物体三维轮廓获取的重要环节。基于图像特征的点云配准方法能较快地实现这一目标。然而,这种方法对于大视角点云的配准并不理想。针对这一问题,本文提出一种基于ASIFT图像特征的大视角点云配准方法。首先,用ASIFT算法提取大... 详细信息

点云配准是物体三维轮廓获取的重要环节。基于图像特征的点云配准方法能较快地实现这一目标。然而,这种方法对于大视角点云的配准并不理想。针对这一问题,本文提出一种基于ASIFT图像特征的大视角点云配准方法。首先,用ASIFT算法提取大视角图像间的二维匹配点对;而后,利用图像像素和点云间的对应关系得到大视角点云间的三维匹配点对;最后,提出一种改进的RANSAC算法实现点云配准。实验结果表明,该方法可成功实现大视角点云配准。

关键词：点云配准图像特征仿射尺度不变特征变换(ASIFT)算法改进的随机抽样一致(RANSAC)算法

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粘结剂对复合电极力学性能以及断裂的影响

粘结剂对复合电极力学性能以及断裂的影响

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2018年全国固体力学学术会议

作者：李大伟郑仰泽张俊乾上海大学上海市应用数学和力学研究所 Department of Chemical and Materials Engineering University of Kentucky 上海大学力学系上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海大学材料基因研究院

本文主要研究粘结剂在电化学循环过程中对复合硅电极力学性能以及抵抗断裂能力的作用。通过原位观测复合电极的曲率变化,其中复合电极由纳米硅颗、导电炭黑以及粘结剂混合而成,来研究粘结剂对复合电极变形、杨氏模量以及应力的影响。实... 详细信息

本文主要研究粘结剂在电化学循环过程中对复合硅电极力学性能以及抵抗断裂能力的作用。通过原位观测复合电极的曲率变化,其中复合电极由纳米硅颗、导电炭黑以及粘结剂混合而成,来研究粘结剂对复合电极变形、杨氏模量以及应力的影响。实验结果发现:1,硅/海藻酸钠组成的复合电极在循环过程中的变形和杨氏模量要大于硅/Nafion与硅/PVDF组成的电极。尽管Nafion是一种相对比较软的粘结剂,但是它作为粘结剂形成的电极在循环过程的变形和杨氏模量却比较大;2,不同粘结剂组成复合电极的杨氏模量在锂化过程中都会减小.但是,在脱锂过程中,仍然呈减小趋势;3,通过应力以及针对于裂纹的SEM观测,可以推断出在电化学循环过程中,海藻酸钠和Nafion作为粘结剂的复合电极,其形成裂纹所需要的应力较大。因此,这两种复合电极抵抗断裂的性能更好。

关键词：复合电极海藻酸钠粘结剂杨氏模量力学性能

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DNA吸附膜压电性能的跨尺度表征及其对微梁生物传感器检测信号的影响

DNA吸附膜压电性能的跨尺度表征及其对微梁生物传感器检测信号的...

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第十六届现代数学和力学学术会议(MMM-XVI2018)

作者：周眉宏谭邹卿张能辉上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室常州大学机械工程学院上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海大学理学院力学系

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粘弹性-弹性层合微悬臂梁的自由振动

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力学季刊 2017年第2期38卷 369-378页

作者：张有畅吴君正张乘胤张能辉上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072 上海大学理学院力学系上海200444

吸附膜的粘弹性性质对微梁生物传感器的固有频率有显著影响.首先,在欧拉梁假设下,采用线性粘弹性积分型本构关系和拉普拉斯变换方法,建立了动态识别技术中粘弹性-弹性层合微悬臂梁自由振动的基本方程;其次,采用空域分离变量法和时域微... 详细信息

吸附膜的粘弹性性质对微梁生物传感器的固有频率有显著影响.首先,在欧拉梁假设下,采用线性粘弹性积分型本构关系和拉普拉斯变换方法,建立了动态识别技术中粘弹性-弹性层合微悬臂梁自由振动的基本方程;其次,采用空域分离变量法和时域微分求导法,获得了积分-偏微分系统的固有频率,并采用求解代数方程的卡尔丹公式和不等式的性质,在材料参数和几何参数张成的高维空间获得了齐次通解的结构;最后,研究了微梁的几何尺寸、吸附膜的粘弹性参数、膜基厚度比和模量比对微梁自由振动的影响.结果表明:吸附膜的粘弹性阻尼效应使得微梁的稳态固有频率低于瞬态固有频率;随着吸附膜松弛时间的减小,微梁瞬态固有频率漂移与稳态固有频率漂移之间的差别逐渐增大;通过控制膜基厚度比或模量比等参数可以使微梁振动进入弱阻尼振动区域.

关键词：悬臂梁层合结构粘弹性自由振动固有频率

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锂离子电池电极材料的断裂现象及其研究进展

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力学季刊 2017年第1期38卷 14-33页

作者：张俊乾吕浡宋亦诚上海大学力学系上海200444 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200444 上海大学材料基因组工程研究院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

锂离子电池中的多场耦合问题是目前研究的热点,其中电极材料的断裂行为更是目前固体力学的研究前沿.锂离子电池电极材料的断裂现象与电池性能退化存在密切关系,是锂离子电池中的核心力学问题之一,也是研究电池力学-电化学耦合失效的关... 详细信息

锂离子电池中的多场耦合问题是目前研究的热点,其中电极材料的断裂行为更是目前固体力学的研究前沿.锂离子电池电极材料的断裂现象与电池性能退化存在密切关系,是锂离子电池中的核心力学问题之一,也是研究电池力学-电化学耦合失效的关键课题.本文从锂离子电池的结构和组成入手,介绍了电极材料断裂与电池充放电过程中电化学性能退化的相关机理,综述了观测电极材料断裂的实验现象,并重点评述了锂离子电池电极材料断裂的理论模型与数值分析等方面的最新国际研究进展.最后本文给出了这方面今后应进一步研究的问题.

关键词：锂离子电池电极断裂电池老化扩散诱导应力力学-电化学耦合

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锂离子电池的快速充电与应力调控

锂离子电池的快速充电与应力调控

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2018年全国固体力学学术会议

作者：吕浡赵炎翡宋亦诚张俊乾上海大学上海市应用数学和力学研究所上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海大学土木工程系上海大学力学系上海大学材料基因组工程研究院

如何合理地设计加速充电规程,避免电池性能快速退化,是锂离子电池快速充电技术的重要课题。一般认为力学损伤与电池性能退化存在密切关系。我们将在本报告中展示如何通过控制充电规程的方法来调控充电过程中的峰值应力,进而达到加速充... 详细信息

如何合理地设计加速充电规程,避免电池性能快速退化,是锂离子电池快速充电技术的重要课题。一般认为力学损伤与电池性能退化存在密切关系。我们将在本报告中展示如何通过控制充电规程的方法来调控充电过程中的峰值应力,进而达到加速充电但不加速性能退化的目的。在本报告中,我们基于单颗粒扩散诱导应力的解析模型,展示大电流恒流-小电流恒流-恒压(BC)、脉冲(PC)、脉冲-恒流(PCCC)、多阶段恒流(MCC)以及指数电流(EC)等充电方法的电流、浓度、容量以及应力等物理量的演化规律,提炼关键无量纲参数,并提出优化方案。

关键词：锂离子电池快速充电峰值应力充电时间容量使用率

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热应力作用下层合路面结构层间剥离内力分析

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力学与实践 2017年第4期39卷 336-342页

作者：张乘胤张能辉翁振辉王伟上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072 上海大学理学院力学系上海200444 武汉二航路桥特种工程有限责任公司武汉430077

温度变化会造成环氧树脂-混凝土特种路面结构边缘处产生脱层现象.基于层合结构热应力的两变量解析模型,推导了层间剥离力矩和剥离剪力.该方法避免了采用弹性理论求解局部复杂应力状态的困难,为解决层合结构边界脱层问题提供了新途径;由... 详细信息

温度变化会造成环氧树脂-混凝土特种路面结构边缘处产生脱层现象.基于层合结构热应力的两变量解析模型,推导了层间剥离力矩和剥离剪力.该方法避免了采用弹性理论求解局部复杂应力状态的困难,为解决层合结构边界脱层问题提供了新途径;由此,研究了环氧树脂层的厚度和弹性模量对层间剥离内力和混凝土层最大拉应力的影响.计算结果表明,通过控制环氧树脂层厚度和弹性模量,可有效降低剥离内力,避免剥离破坏.

关键词：层合结构边界脱层热应力界面内力解析法

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