形状记忆PCL/CB复合材料的制备及其光致弯曲变形行为

为了制备具有远程可控变形且性能优越的形状记忆聚合物,采用巯基-烯点击化学法制备了PCL/CB复合材料,并用FTIR、DSC、1 H NMR和DMA对复合材料的结构、热性能以及形状记忆特性等进行表征。结果表明:交联复合材料薄膜的热转变温度为50℃,且当预拉伸的复合材料薄膜受到100 mW/cm^(2)强度的激光照射时,CB颗粒吸收激光光子而产生光热转换且由于各向异性链松弛和应变能释放,致使上层薄膜在受到激光照射时,结晶熔融发生形状记忆效应而收缩,与此同时下层薄膜仍然处于玻璃态,上层薄膜的收缩力使PCL/CB复合材料薄膜朝着激光照射方向发生弯曲变形。同时,弯曲角度可以通过薄膜预拉伸应变量、激光照射时间以及薄膜厚度3个参数进行调控;当预拉伸应变为300%、薄膜厚度为0.4 mm时,最大弯曲角为164°。这种具备局部可编程行为的PCL/CB复合薄膜可为光响应SMP的变形模式提供新思路。

钢筋混凝土框架结构侧向倒塌地震易损性分析

为研究钢筋混凝土框架结构在地震作用下的侧向倒塌易损性,采用多地震动增量动力分析方法,用FEMA准则和结构有限元计算失稳作为结构侧向倒塌能力点的确定准则,分析得到一栋5层3跨钢筋混凝土框架结构的侧向倒塌易损性曲线.结果表明:FEMA准则对结构侧向倒塌定义偏于保守.在大震作用下,结构倒塌风险较小.

基于系统相似方法的叠堆型压电驱动器非线性动力学建模及实验研究

根据机械系统与电气系统的相似方法,将叠堆型压电驱动器的非线性电-机械耦合模型完全转换到电气域内,建立其非线性相似电路模型;给出了非线性相似电路模型中迟滞因子的辨识方法,并对某款商用叠堆型压电驱动器进行了迟滞因子的辨识试验;基于非线性相似电路模型和迟滞因子的辨识结果,对该款叠堆型压电驱动器的非线性特性进行了仿真分析,得到了其非线性位移迟滞回线;仿真结果与试验结果吻合,证明了该建模过程与辨识方法的正确性。该建模方法在电气域内对叠堆型压电驱动器电-机械耦合特性及非线性迟滞特性进行描述,建模过程物理意义清晰且简单实用,对于研究压电驱动器的动态特性及控制算法具有实际意义。

高精度气敏传感器测试系统的研制

本文介绍以高速的80C196单片机为基础的多通道气敏传感器的高精度参数测定系统。计算机与单片机之间采用串口通信,采取软硬件措施解决多通道数字电路开关切换所产生的干扰,提高了测量的准确性,安全性,计算机还可以通过串口快速读取测量数据并加以分析和保存。

气敏传感器研究新进展

针对气敏传感器选择性、灵敏度和制备成本等性能指标,分别对气敏材料的化学组成、表面性质、颗粒尺寸和微结构形貌等几方面进行了详细讨论,对气敏材料和传感器的制备新工艺进行了介绍,并探讨了气敏传感器的发展方向。

层层自组装法制备光敏变色复合薄膜及其性能表征

采用层层自组装法成功制备了以光敏变色材料和聚乙烯醇(PVA)为基质的光敏变色复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)分别表征了光敏变色复合薄膜的化学组成和横断面形貌;研究了复合薄膜在紫外光照射下的光敏变色性能;用万能力学试验机和热重分析(TGA)分别检测了复合薄膜的力学性能和热稳定性能。结果表明:光敏变色材料与聚乙烯醇通过氢键结合形成光敏变色复合薄膜;SEM分析表明,光敏变色复合薄膜是典型的"三明治"结构;随着光敏变色材料浓度的增加,复合薄膜在紫外光照射下的总色度指数(ΔE*)呈现递增趋势;光敏变色复合薄膜的拉伸强度随光敏变色材料浓度的增加先增加后降低;复合薄膜的断裂伸长率随光敏变色材料的增加逐渐降低;TGA分析表明,光敏变色复合薄膜的热稳定性介于聚乙烯醇膜与光敏变色物质之间。

一种新型压电作动器的设计及其特性研究

提出了一种新型压电作动器,这种作动器由一片压电片粘贴在一个弓型梁金属底座上构成。对其变形放大原理进行了理论分析,实验测定了这种压电作动器自由状态下输出变形随驱动电压变化曲线。推导了约束状态下该作动器的输出作动弯矩与驱动电压的关系式;实验测得了约束状态下其中点位移响应幅频特性曲线。实验结果表明本文设计的新型压电作动器与传统压电片作动器相比具有较大的变形输出,具有较宽的稳定工作频率范围,而所需的驱动能量与传统压电片作动器相同,同时在使用上具有可预制、安装方便、可拆卸、对结构表面适应性好等优点。

一种新型大推力直线压电作动器

设计了一种新型大推力直线压电作动器,采用螺旋箝位的方式实现对压电叠堆微小位移的累积输出,实现了大推力和长行程。对该种作动器的驱动机理和作动器设计过程中的关键技术问题进行了详细的分析,包括力矩电机的转速设计、上下柔性联轴器的扭转刚度设计、螺母和丝杠之间相关机械参数的设计以及对所选压电叠堆进行性能测试并选择其最佳工作频段。原理样机长为140mm,最大直径为45mm,重量为0.7kg,行程为40mm。在力矩电机转速为300r/min,压电堆驱动频率为100Hz时,作动器的最大输出力可达130N。

心血管植入生物材料表面生物化修饰研究进展

表面修饰是生物医学材料领域的核心技术之一,其根本目的就是要使生物材料表面具有更好的生物相容性。目前,人们已经开发出了多种生物材料表面修饰的方法。根据生物材料应用领域的不同以及面临问题的差异,其所采取的表面修饰方法也各有区别,或减少蛋白吸附和凝血,或控制细胞粘附、生长和分化,或改善材料的力学性能等。心血管生物材料领域的表面修饰技术主要针对提高材料的血液相容性和内皮细胞相容性等方面,进一步可以拓展到组织工程和再生医学方面。就心血管植入生物材料的研究现状、表面生物化修饰方法以及针对不同目的的表面改性技术进展进行了综述,以期能够为设计和开发新一代心血管植入医疗装置提供重要的参考。

丙酮离子传感器的制备

本文提出了一种丙酮离子传感器的制备方法。采用纳米结构的SiO2和Ta2O5制作出敏感膜,涂覆在MOSFET的金属栅极上从而得到氢离子敏场效应传感器,将丙酮溶液采用催化剂热解离法解离出氢离子之后,再用离子敏场效应传感器检测氢离子,从而间接的实现了丙酮的检测。