检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2020年第8期41卷 215-220页

作者：刘翰林张乘胤张能辉上海大学力学与工程科学学院上海200444 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

由于层间热失配效应和边界效应,在层合结构边缘存在局部剥离应力和界面剪切应力,引起光伏组件单元的破坏。针对此类问题,首先采用张能辉提出的两变量方法,给出层合结构内部轴向正应力和边界区域界面剥离内力的解析模型。随后进行有限元... 详细信息

由于层间热失配效应和边界效应,在层合结构边缘存在局部剥离应力和界面剪切应力,引起光伏组件单元的破坏。针对此类问题,首先采用张能辉提出的两变量方法,给出层合结构内部轴向正应力和边界区域界面剥离内力的解析模型。随后进行有限元数值模拟,通过对比证明解析预测具有较高的准确性;同时讨论硅片层弹性模量和厚度对层间剥离内力和轴向正应力的影响。最后考虑温度变化,讨论导热层对光伏组件单元热应力和剥离内力的影响。

关键词：光伏组件层合结构解析模型热效应热应力

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用于脂质体制备的微混合器的流动机理

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自然杂志 2023年第3期45卷 177-187页

作者：王康刘心悦胡国辉上海大学力学与工程科学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市力学信息学前沿科学研究基地上海200072 上海飞行器力学与控制研究院上海200092

脂质体的制备是当今纳米材料和生物医学工程研究的一个重要领域,尤其在制备粒度可控、尺寸均匀、组分可调的脂质体方面还面临着较大的挑战。微混合器作为微流控技术中的重要组成部分之一,它可以通过微米级通道控制流体的混合,从而实现... 详细信息

脂质体的制备是当今纳米材料和生物医学工程研究的一个重要领域,尤其在制备粒度可控、尺寸均匀、组分可调的脂质体方面还面临着较大的挑战。微混合器作为微流控技术中的重要组成部分之一,它可以通过微米级通道控制流体的混合,从而实现高效、精准、可控的脂质体制备。文章概述了脂质体的制备方法及微流控技术的优势,并介绍了不同类型的微混合器在脂质体制备中的应用及优缺点,重点对微混合器的流动机理进行了综述,旨在为微混合器在脂质体制备中的应用研究提供一定的参考。

关键词：脂质体微混合器流动机理

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带有非对称势能阱特性的双稳态能量采集系统混沌动力学分析

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振动与冲击 2020年第18期39卷 54-59,69页

作者：李海涛丁虎陈立群中北大学理学院力学系太原030051 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 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200072 上海大学力学系上海200444

针对带有非对称势能阱的双稳态能量采集系统开展混沌动力学研究。建立考虑重力因素影响的能量采集系统非线性动力学模型。针对动力学方程的非对称势能阱开展分析,得到同宿轨道的解析表达形式。通过Melnikov方法获得发生同宿分岔的阈值,... 详细信息

针对带有非对称势能阱的双稳态能量采集系统开展混沌动力学研究。建立考虑重力因素影响的能量采集系统非线性动力学模型。针对动力学方程的非对称势能阱开展分析,得到同宿轨道的解析表达形式。通过Melnikov方法获得发生同宿分岔的阈值,并使用数值方法验证。结果表明当激励强度低于Melnikov理论预测的临界阈值时,响应限制在单个非对称的势能阱当中;当激励强度大于Melnikov理论预测的临界阈值时,同宿分岔将会引发双阱运动。重力参数和阻尼显著影响同宿分岔的阈值曲线,考虑重力参数影响所得到的阈值明显高于对称双阱能量采集系统的阈值。增加重力参数会抑制混沌响应的产生,导致系统从混沌-周期响应共存逐渐演化为周期-周期响应共存。此研究结果将拓展非线性动力学的研究范畴,为实现混沌响应的调控提供一种策略。

关键词：非对称势能阱 Melnikov方法能量采集系统同宿分岔混沌动力学

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振动热对流的流动结构和传热特性研究

振动热对流的流动结构和传热特性研究

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中国力学大会-2021+1

作者：郭茜里吴建钊王伯福周全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

介绍热对流的驱动机制有许多种,如浮力驱动、表面张力驱动、电磁驱动,和振动驱动等机制。与其他驱动机制不同,振动驱动机制具有明显的非定常周期性,是一种特殊的热对流驱动机制。本文通过直接数值模拟方法(DNS)着重研究振动驱动热对流... 详细信息

介绍热对流的驱动机制有许多种,如浮力驱动、表面张力驱动、电磁驱动,和振动驱动等机制。与其他驱动机制不同,振动驱动机制具有明显的非定常周期性,是一种特殊的热对流驱动机制。本文通过直接数值模拟方法(DNS)着重研究振动驱动热对流系统的流动结构和传热特性。

关键词：热对流振动幅值传热效率标度律流动结构传热特性

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钨基辐照材料纳米氦泡诱导位错成核的分子模拟

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上海大学学报（自然科学版） 2021年第6期27卷 1065-1073页

作者：黄鑫龙吕陈扬韬孙昱瑶楚海建上海大学力学与工程科学学院上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444

基于分子动力学模拟,系统研究纳米氦泡的内压、孔径和温度对钨基辐照材料位错成核机理的影响.首次采用微动弹性带(nudged elastic band,NEB)方法对氦泡诱导位错成核的能垒进行分析.研究发现,存在一个极限氦/空位比,当氦/空位比超过该极... 详细信息

基于分子动力学模拟,系统研究纳米氦泡的内压、孔径和温度对钨基辐照材料位错成核机理的影响.首次采用微动弹性带(nudged elastic band,NEB)方法对氦泡诱导位错成核的能垒进行分析.研究发现,存在一个极限氦/空位比,当氦/空位比超过该极限值时,纳米氦泡通过内压驱动位错成核、位错竞争与反应、交滑移等微观机理生成并发射柱型位错环而长大;氦泡诱导位错成核所需的极限内压随温度的升高与氦泡的长大而减小,氦/空位比的增加可以有效地降低位错成核所需的能垒.

关键词：辐照氦泡极限内压位错成核能垒微动弹性带方法

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剪切对粗糙边界热对流的调制研究

剪切对粗糙边界热对流的调制研究

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中国力学大会-2021+1

作者：金天成吴建钊张义招刘宇陆周全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力学与科学工程学院

引言Rayleigh-Bénard (RB)热对流——一个下板加热、上板冷却的对流系统,是一个从自然界和工程中的众多热对流现象中抽象出来的经典模型,在过去的一个世纪内受到了广泛关注。尽管科学家们已经对经典RB系统研究甚多,但是在实际情况... 详细信息

引言Rayleigh-Bénard (RB)热对流——一个下板加热、上板冷却的对流系统,是一个从自然界和工程中的众多热对流现象中抽象出来的经典模型,在过去的一个世纪内受到了广泛关注。尽管科学家们已经对经典RB系统研究甚多,但是在实际情况中,热对流系统因受到复杂边界和平均流动带来的剪切作用而变得更加复杂:

关键词：热对流无量纲参数粗糙壁面

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红细胞膜-骨架力学特性对SDE形态转变及毛细血管表观黏度的影响

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医用生物力学 2024年第S1期39卷 124-124页

作者：文海舟李学进陆钰刘心悦胡国辉上海大学力学与工程科学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市力学信息学前沿科学研究基地上海200072 浙江大学交叉力学中心杭州310027 南通大学机械工程学院南通226019

目的红细胞的口形-双凹-刺突(stomatocyte-discocyte-echinocyte,SDE)转变与红细胞力学性质改变和细胞微结构变化的密切联系。近年来的生物实验表明,SDE转变的现象与红细胞内部微观结构改变,如骨架收缩重组和两组分分离等现象高度关联,... 详细信息

目的红细胞的口形-双凹-刺突(stomatocyte-discocyte-echinocyte,SDE)转变与红细胞力学性质改变和细胞微结构变化的密切联系。近年来的生物实验表明,SDE转变的现象与红细胞内部微观结构改变,如骨架收缩重组和两组分分离等现象高度关联,而当下主流的单层膜红细胞数值模型无法为这些微结构变化提供一个合理的描述。本研究旨在采用更符合生物事实的红细胞数值模型获得到完整的SDE转变序列,并进一步分析SDE形态对毛细血管的血液黏性影响。方法数值模拟是研究红细胞形态及其在血流中运动变形的有力工具。本文采用耗散粒子动力学方法,改进了原有的双组分红细胞模型,分析导致SDE转变的主要力学因素和模拟不同SDE形态在毛细血管的稳态流动。结果完整的红细胞SDE形态序列可以通过调整无量纲弯曲刚度、两组分连接度量数以及细胞骨架目标收缩比3个主要的模型参数获得。红细胞在毛细血管稳定流动中其细胞膜与流体介质有着较强的交互作用,口形和刺突红细胞使得毛细管道表观黏性增加。结论红细胞SDE转变与力学参数和两组分微结构变化高度相关。双凹形红细胞在毛细血管道中的高度可变形性呈现出最低的黏性,口形和刺突红细胞使得毛细血管表观黏性增加。

关键词：红细胞膜生物实验细胞骨架刺突耗散粒子动力学红细胞形态形态转变表观黏度

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股骨骨折髓内固定系统的力学可靠性分析

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上海大学学报(自然科学版) 2025年第2期 233-242页

作者：黄英浩王欣楚海建上海大学力学与工程科学学院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同济大学附属同济医院骨科部

髓内钉固定骨折面是治疗髋关节骨折的主要方法,髓内固定系统的力学可靠性是确保治疗成功的关键.针对股骨转子间骨折,构建了计及股骨层状结构特点和肌肉力作用的髓内固定系统有限元模型,模拟分析了缓步行走条件下固定系统的力学响应.为... 详细信息

髓内钉固定骨折面是治疗髋关节骨折的主要方法,髓内固定系统的力学可靠性是确保治疗成功的关键.针对股骨转子间骨折,构建了计及股骨层状结构特点和肌肉力作用的髓内固定系统有限元模型,模拟分析了缓步行走条件下固定系统的力学响应.为定量化评估髓内固定系统的力学可靠性,提出安全因数的概念,并基于这一概念定量化考察了头钉定位参数对固定系统力学可靠性的影响.研究表明,固定系统在股骨与头钉、主钉与头钉,以及主钉与锁钉的接触区存在明显的应力集中,是评估髓内固定系统力学可靠性的关键区域.研究还表明,髓内固定系统具有良好的力学可靠性,降低头钉高度有利于提高髓内固定系统的力学可靠性,而头钉近端钉角(proximal nail angle)对固定系统可靠性的影响可以忽略.

关键词：股骨骨折髓内固定系统力学可靠性结构优化有限元方法

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2:1内共振条件下变转速预变形叶片的非线性动力学响应

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力学学报 2020年第4期52卷 1131-1142页

作者：顾伟张博丁虎陈立群上海大学力学与工程科学学院上海200444 长安大学理学院西安710064 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200444 上海大学上海市能源工程力学重点实验室上海200444

在工程实际中,涡轮机叶片的转速在很多应用场景下不是一个定常值,比如发动机在启动、变速、停机等工况下,转子输入与输出功率失衡,伴随产生扭振,产生速度脉冲.另外,由于服役环境、安装误差等因素会引起叶片在所难免的预变形.本文主要研... 详细信息

在工程实际中,涡轮机叶片的转速在很多应用场景下不是一个定常值,比如发动机在启动、变速、停机等工况下,转子输入与输出功率失衡,伴随产生扭振,产生速度脉冲.另外,由于服役环境、安装误差等因素会引起叶片在所难免的预变形.本文主要研究预变形叶片,在变转速条件下的非线性动力学行为.考虑叶片转速由一定常转速和一简谐变化的微小扰动叠加而成.应用拉格朗日原理得到变转速叶片的动力学控制方程,并采用假设模态法将偏微分方程转为常微分方程,通过引入无量纲,使方程更具有一般性.运用多尺度方法求解了该参激振动系统,得到了在2:1内共振情形下的平均方程,进而获得系统的稳态响应.详细研究温度梯度、阻尼以及转速扰动幅值等系统参数对叶片动力学响应的影响规律,同时考察了立方项在2:1内共振下对方程的影响.对原动力方程进行正向、反向扫频积分来观察其跳跃现象,并对解析解进行验证.结果发现参数的变化对叶片均有不同程度影响,在2:1内共振下立方项对系统响应的影响很小,解析解与数值解吻合很好.

关键词：预变形叶片变转速多尺度方法内共振参激振动

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锰离子在多孔介质-凝胶体系中扩散及伤害凝胶的可视化实验和数值模拟

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石油勘探与开发 2019年第2期46卷 354-360页

作者：顾春元秦荣胜狄勤丰蒋帆刘子昂陈会娟上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

基于核磁共振成像技术和Mn^(2+)的信号抑制特性,探索矿物离子对凝胶结构损害的可视化新方法。通过氯化锰溶液静态扩散实验和驱替凝胶实验,研究了Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的扩散和分布特征,测得凝胶的核磁图像和驱替压力。实验结果... 详细信息

基于核磁共振成像技术和Mn^(2+)的信号抑制特性,探索矿物离子对凝胶结构损害的可视化新方法。通过氯化锰溶液静态扩散实验和驱替凝胶实验,研究了Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的扩散和分布特征,测得凝胶的核磁图像和驱替压力。实验结果显示,Mn^(2+)在多孔介质-凝胶体系中的静态扩散符合Fick扩散定律,其扩散速度随Mn^(2+)浓度上升而加快,凝胶图像面积随之缩小;浓度较高的氯化锰溶液驱替凝胶过程中凝胶的图像减小更快,水驱压力降幅更大。考虑Mn^(2+)与凝胶的化学吸附反应,建立了Mn^(2+)的扩散反应数学模型,分析Mn^(2+)浓度分布特征,数值模拟结果与核磁共振成像实验结果吻合,计算得到Mn^(2+)的扩散系数约为1.6 mm^2/h,显著影响凝胶核磁成像信号的浓度不低于2.5 g/L。研究表明,岩心中Mn^(2+)向凝胶中扩散,抑制了凝胶的成像信号并损伤其强度,且浓度越高影响越大;增加凝胶的反应吸附量、采用离子吸附隔离剂、提高反应速度、减少扩散时间均可以降低Mn^(2+)对凝胶的影响。

关键词：凝胶调驱扩散反应模型氯化锰核磁共振成像凝胶伤害可视化数值模拟

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