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五层玻璃板中的静态与动态有效厚度
摘要： 近年来，有效厚度概念被用于计算夹层玻璃梁和板的挠度、应力和模态参数，其原理是采用具有等效弯曲特性的整体式单元来替代夹层单元——即由于中间层呈现粘弹性行为，等效整体模型的厚度会随时间和温度变化。多层夹层玻璃板由至少三层整体玻璃与两层粘弹性中间层组成，常用于地板、屋顶等需要高等级安全防护的场合。本文推导了由三层玻璃与两层聚合物中间层构成的夹层玻璃板的静态挠度有效刚度，并通过对应原理将该静态有效厚度拓展至频域。通过四角简支矩形多层夹层玻璃板的静态实验测试与工作模态测试验证了模型的有效性。
关键词： B. 运行模态分析 A. 夹层玻璃 C. 有效厚度 D. 粘弹性
更新于2025-09-23 15:22:29
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压电-粘弹性双材料复合结构中由脉冲点源激发的Love型波
摘要： 对压电-粘弹性复合材料中波传播现象的分析仍是一个尚未充分探索的研究领域。将被动聚合物（环氧树脂）与主动压电陶瓷结合使用会导致压电材料产生粘弹性，从而形成压电-粘弹性复合材料。本研究旨在分析由界面脉冲点源激发的、位于功能梯度压电-粘弹性材料（FGPVM）基底上方的指数梯度压电-粘弹性材料（EGPVM）层中Love型波的传播行为。针对该压电-粘弹性介质建立了电-粘-机械场方程。解析求解过程采用合适的格林函数和允许边界条件。所建立的频率方程为复数形式，其实部给出Love型波的频率曲线，虚部给出衰减曲线。为数值展示结果，选取两种不同的压电-粘弹性材料（环氧树脂-BNKLBT和环氧树脂-KNLNTS陶瓷）分别作为EGPVM层和FGPVM基底。通过图形描绘了Love型波的相速度分布和衰减系数分布。通过数值模拟诊断结果，突出了不同参数的影响。研究表明，材料介质参数（即压电常数、介电常数、压电损耗模量、介电损耗模量、指数梯度参数和放大梯度参数）对Love型波的相速度和衰减系数具有影响。为验证结果，将其与作为问题特例的经典解进行对比。本研究成果可为表面声波器件和Love波传感器的优化设计提供参考，同时优先考虑效率因素。
关键词： 压电-粘弹性、阻尼方程、频率方程、点源、格林函数、衰减系数。
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于镜面反射的新型兔模型角膜前泪膜稳定性测量技术：粘弹性可增强泪膜稳定性
摘要： 目的：开发一种安全、无创、非接触式的连续活体测量方法，用于测定角膜前泪膜的脱水速率，并比较粘弹性剂与平衡盐溶液在维持角膜前泪膜方面的有效性。 方法：设计软件分析手术显微镜同轴照明产生的角膜反射。该软件通过将反射拟合为椭圆并测量其投影表面积来表征反射形态——随着角膜前泪膜蒸发，反射形态会发生畸变。选用平衡盐溶液Plus（BSS+）和2%羟丙基甲基纤维素粘弹性剂作为测试试剂，在10只新西兰白兔的20只眼睛中进行了20分钟泪膜蒸发速率的特征分析与比较。 结果：每次使用粘弹性剂或BSS+后，椭圆轴比和表面积均先出现下降，随后随泪膜开始蒸发呈线性上升（P<0.001，仅使用BSS+的眼睛）。仅使用BSS+的眼睛在20分钟测试期间需平均7.5±2.7次给药以维持足够角膜水合状态，而使用粘弹性剂的眼睛仅需1.4±0.5次。粘弹性剂与BSS+之间的蒸发速率存在显著差异（P<0.043）。 结论：角膜反射的形态和表面积与泪膜状态密切相关。使用粘弹性剂处理的兔眼角膜保持水合状态的时间显著长于使用BSS+处理的角膜。
关键词： 蒸发、角膜水合、角膜前泪膜稳定性、粘弹性、平衡盐溶液
更新于2025-09-23 15:22:29
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含有限压电和粘弹性层的尺寸依赖基底中Love波的色散
摘要： 利用Love波的频散特性，在不同材料环境中制造传感器器件。本研究涉及Love波在双层结构中的传播，该结构由粘弹性与压电材料的两个有限层构成，覆盖于尺寸相关的半无限微极基底之上。结构底部基底被建模为具有微结构特性的材料。在电路开路和短路两种情况下，通过解析方法获得实数与阻尼频散关系的闭合形式表达式。通过图形化研究描述微极基底微结构效应的耦合常数与特征长度对Love波传播的影响。通过考虑压电层的两种不同材料（即PZT-5H或BaTiO3），以及与粘弹性层相关的内摩擦和非均匀性参数，展示了压电层的影响。针对铝-环氧树脂（基底）、粘弹性材料和PZT-5H或BaTiO3（压电层）给出了数值计算结果与图表。通过采用不同相关条件，从研究中推导出若干特定案例。
关键词： 粘弹性、压电性、色散关系、非均匀性、微极、洛夫波、特征长度
更新于2025-09-23 15:22:29
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直写墨水法制备大孔无铅压电陶瓷Ba<sub>0.85</sub>Ca<sub>0.15</sub>Zr<sub>0.1</sub>Ti<sub>0.9</sub>O<sub>3</sub>
摘要： 直写成型技术已成为材料工程领域广泛应用的一种增材制造工艺，但据我们所知，目前尚未有将水系体系用于无铅Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3（BCZT）压电陶瓷的报道。主要障碍在于起始粉末分散于水中时会发生高度水解反应，阻碍了稳定水基胶体悬浮液的获得。本文报道了通过固相反应合成经解聚和表面处理的粉末制备稳定水系墨水，以及大孔无铅压电陶瓷的直写成型?；趜eta电位和流变测量，选择了加工添加剂（分散剂、粘结剂和凝结剂）的最佳用量，将初始流体悬浮液转化为具有足够刚度和稳定性以满足打印过程的粘弹性浆料。还研究了不同温度烧结样品的介电和压电性能。
关键词： 直写成型、粉末表面处理、无铅压电材料、粘弹性
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过可控连续纳米压印实现形状、深度和尺寸可调的定制化纳米图案化
摘要： 我们展示了一种通过可控动态纳米压?。―NI）技术实现定制化纳米图案加工的方法，该方法能针对不同应用需求设计出形状、深度和尺寸可调的纳米结构。该技术可在无真空紧凑系统中，通过纳米压印模具微小刃口对柔性基底进行连续机械压印，产生无划痕的塑性变形。系统调控DNI核心参数（压印力、温度及基底进给速率），能通过力致塑性变形与热致热变形的叠加效应，精确控制纳米图案的深度及其从圆弧到棱角的特定形貌。通过调节模具水平刃口对齐方式及/或组合连续压印行程，还能便捷制备具有梯度深度和/或多维形貌的复杂纳米图案——这些传统工艺往往需要繁琐高成本的流程。本研究可为精密机械与光学元件、透明电子与光子器件、柔性传感器以及可重复粘贴穿戴设备等众多实际用户定制需求提供支持，在指定区域制备所需纳米图案结构。我们通过一个生动案例证明：应用特制DNI纳米图案可调控发光二极管的光扩散方向。
关键词： 粘弹性、定制纳米图案、纳米刻写、挤出、光扩散、塑性变形、可调轮廓
更新于2025-09-19 17:13:59
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CO<sub>2</sub>激光辐照熔融石英的耦合热-力学分析
摘要： 为了以韧性模式研磨熔融石英，有研究提出通过CO?激光照射修复其表面及亚表面微裂纹。但由于表面熔融的石英在空气中快速冷却，仍会残留较大残余应力，导致熔融石英韧性研磨的临界切削深度小于0.2微米。为探究残余应力分布并寻找控制拉伸残余应力的最佳照射方式，本研究建立了CO?激光照射下熔融石英动态行为的数值模型。该模拟综合考虑了激光能量吸收、热传导、熔融石英的粘弹性行为及热致应力等因素。研究结果揭示了残余应力的形成机制与分布规律，发现通过精准调控激光过程中温度场的时间与空间分布是降低残余应力的关键。为此提出三种减少激光照射引入的熔融石英表面拉伸残余应力的工艺方案，并通过数值分析对比其残余应力分布，从而优选最佳激光照射方法。
关键词： 熔融石英、激光辐照、延性磨削、粘弹性、残余应力
更新于2025-09-16 10:30:52
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关于克拉默斯-克勒尼希关系
摘要： 我们基于索霍茨基-普莱梅尔方程，通过详细的数学推导给出了克拉默斯-克勒尼希关系的新证明。该关系适用于因果函数——其傅里叶变换既正则（全纯）又平方可积，这意味着在下复平面具有解析性且傅里叶变换在高频极限处趋于零。在粘弹性力学中，我们证明描述材料刚度的复频率模量虽满足因果性但不满足该关系，而模量减去其高频值后则满足；这是由于非零瞬态响应导致模量虽具因果性却非平方可积。该关系同样适用于波速与衰减因子，泽纳、麦克斯韦和开尔文-沃伊特粘弹性模型均印证了这些特性。我们通过海底沉积物声衰减实验数据验证了克拉默斯-克勒尼希关系。
关键词： 粘弹性、因果性、齐纳模型、克拉默斯-克勒尼希关系、波、索霍茨基-普莱梅尔杰方程
更新于2025-09-09 09:28:46