单胞模型

摘要： 在细观层次上,将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及骨料-水泥砂浆间界面过渡区构成的三相复合材料,基于Python语言,运用蒙特卡罗方法建立具有周期性的混凝土单胞模型,结合均匀化理论和周期性边界条件,提出了考虑界面层作用的混凝土等效弹性模量预测方法。采用已有文献结果验证了模型预测值的有效性,在此基础上,进一步研究单胞尺寸、界面层厚度、骨料体积率及骨料最大粒径对混凝土等效弹性模量的影响规律。结果表明,混凝土单胞模型可有效预测混凝土复合材料的弹性性能,与已有方法预测结果的误差范围为1.87%~4.97%,混凝土单胞模型的尺寸建议以150 mm为宜,20%~40%内的骨料体积率对混凝土等效弹性模量的影响最为明显,而界面层厚度与骨料最大粒径对混凝土弹性模量的影响较小,呈单调递减或单调递增的影响规律。

摘要： 为了获取编织复合材料宏观尺度结构的等效弹性参数,对二维编织复合材料1×1单胞模型进行拉伸性能仿真分析,获得结构应力分布规律及载荷位移关系。基于弹性理论,利用单胞模型的等效弹性模量表征二维编织复合材料的弹性性能,并进一步分析不同编织角对编织复合材料等效弹性模量的影响。结果表明:单胞模型中的纤维束和基体的应力随着编织角的增大而减小,且纤维束作为主要承载体,应力远大于基体,编织方向的等效弹性参数随编织角的增大而减小。

摘要： 点阵材料因具有优异的物理性能而受到广泛重视,但是相关理论模型研究滞后且仿真数字模型构建存在困难。对比提出一种基于NURBS的点阵材料参数化建模方法。通过给定参数化的骨架模型以及局部控制尺寸,依据骨架模型节点处曲线数量分别构建基本单胞和复杂单胞。这些单胞模型按照点阵材料骨架曲线的拓扑关系进行拼接,从而生成点阵材料NURBS模型,并通过切片对该模型进行三维打印模型验证。通过开发的点阵材料造型系统给出建模实例表明,该方法能够实现点阵材料的参数化建模,从而为进一步的等几何分析提供模型基础。

摘要： 针刺工艺将平面内短纤维转移到面外,引入缺陷导致复合材料面内性能降低.本文通过分析叠层针刺工艺过程对预制体的作用,建立了可直接由针刺工艺参数确定的复合材料单胞模型,用于计算针刺复合材料面内刚度,模型预测结果与实验结果吻合较好.研究了针刺密度、针刺深度及针刺针迹分布对材料面内刚度的影响,结果表明:在相同针刺针迹分布下,增大针刺密度、针刺深度会导致复合材料面内刚度降低,且针刺深度的影响大于针刺密度;针刺针迹的随机分布会造成材料性能的离散,且由微观结构变异导致的材料性能离散随针刺深度、针刺密度的增加而增大.

摘要： 目前,对纤维织物超高速碰撞过程中的变形、断裂、破碎等力学行为已有较广泛的研究,但对碰撞过程中纱线间接触问题的分析尚未见公开文献报道.考虑纱线间的相互作用,建立了纤维织物的FEM-SPH耦合单胞模型,该模型不仅能够进行纤维织物超高速碰撞过程中的穿孔断裂、破碎、碎片云扩展等损伤行为分析,还能够进行纱线间的接触作用过程分析.结果 表明,该模型分析结果与试验结果具有较好的一致性.

摘要： 考虑纤维织物碰撞过程中的生热、应变率强化及高温软化效应,引入Johnson-Cook模型及Gruneisen状态方程,建立纤维本构模型,基于FEM-SPH耦合算法,考虑纤维织物的纱线编织结构,建立了纤维织物超高速碰撞热-力学单胞模型.该模型可给出纤维织物超高速碰撞过程中的侵彻、破碎、应力、应变等力学信息,及纤维织物的生热和温度场等热学信息,模型分析与试验结果具有较好的一致性.

摘要： 建立了包含界面的玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)蠕变混合率单胞模型,对GFRP的蠕变性能进行分析;并与GFRP在应力水平为初始弯曲强度的20％所对应的载荷下的弯曲蠕变实验结果进行对比.分析了界面模量、界面厚度、纤维连续性与形态以及位向等因素对复合材料蠕变性能的影响.结果表明:相较于不考虑界面效应的混合率模型,本模型具有更高的准确性,与实验结果更为吻合;界面模量反应了纤维与基体的结合程度,对复合材料的蠕变性能产生影响,其蠕变柔量随着界面模量的增大而减小;界面厚度的增大会导致复合材料的蠕变柔量略微增大;相较于连续纤维增强树脂复合材料,短切纤维毡增强树脂复合材料的蠕变性能更易受到界面效应的影响;纤维方向对复合材料蠕变性能有显著影响,随着纤维方向角的增大,复合材料蠕变柔量增大,但当纤维方向角达到60°后,纤维已基本失去载荷传递和增强能力,复合材料蠕变柔量不再继续随着纤维方向角的增大而增大.

摘要： 针刺工艺将平面内短纤维转移到面外,引入缺陷导致复合材料面内性能降低。本文通过分析叠层针刺工艺过程对预制体的作用,建立了可直接由针刺工艺参数确定的复合材料单胞模型,用于计算针刺复合材料面内刚度,模型预测结果与实验结果吻合较好。研究了针刺密度、针刺深度及针刺针迹分布对材料面内刚度的影响,结果表明:在相同针刺针迹分布下,增大针刺密度、针刺深度会导致复合材料面内刚度降低,且针刺深度的影响大于针刺密度;针刺针迹的随机分布会造成材料性能的离散,且由微观结构变异导致的材料性能离散随针刺深度、针刺密度的增加而增大。

摘要： 通用单胞模型常被应用在复合材料细观力学分析上。但原始的通用单胞模型存在求解量大、计算效率低的问题。本文对其改进，建立了以子胞界面细观应力为未知量的细化单胞模型。该模型可以充分考虑纤维、基体和界面相等细观组分，并实现单向板的宏-细观多尺度力学分析。通过将组分材料失效判据引入到模型中，再同经典层合理论相结合，提出了一种基于细化单胞模型的复合材料层合板强度预报方法，并给出了基于试验数据的强度谱定量评测方法。通过与“世界失效分析习题”的失效理论和试验数据进行对比，证明本文的预报方法具有很高的计算精度和广泛的普适性。

摘要： 对二相复合泡沫材料空心球的排列方式和尺寸进行假设后,建立了这类材料的简单立方、体心立方和面心立方单胞模型.由这三种单胞模型描述的复合泡沫材料都具有周期性的特点,且单胞还具有结构对称性.本文采用有限元方法在适当的边界条件下计算了空心球填充复合泡沫材料的弹性性能,并同已有的理论预测结果进行了比较,证明了有限元分析的有效性.此外,文中还讨论了空心球的壁厚对复合泡沫材料弹性性能的影响.

摘要： 陶瓷基复合材料（CMCs）具备良好的高温性能，是下一代航空燃气涡轮发动机和航天冲压发动机高温部件的理想材料。对编织CMCs力学性能进行研究，首先要对其弹性性能进行研究。为了预测平纹编织SiC/SiC复合材料的经向弹性模量,建立其细观力学单胞模型.纱线采用矩形截面,经纱轴向曲线采用三角函数形式,纬纱轴向曲线为直线,建立复合材料参数化单胞几何模型.通过对单胞几何模型进行周期性网格划分并施加周期性位移边界条件,建立周期性单胞有限元模型.模型中纱线的轴向弹性模量通过对纱线进行单向拉伸试验获得.每组边界条件下,单胞的平均应力和平均应变采用体积平均法计算.最终由单胞柔度矩阵计算得到复合材料经向弹性模量.计算结果与试验结果比较一致.

摘要： 建立机织三向预制件的单胞模型来研究预制件的孔隙结构及尺寸，得到表征孔隙的几何参数与预制件工艺参数之间的关系。将机织三向预制件固化、抛光后在显微镜下观察孔隙分布及截面，并测量其孔隙尺寸，发现利用显微图像采集系统测得尺寸与通过公式建立的单胞模型计算尺寸一致性良好。表明利用单胞模型建立的表征孔隙尺寸的公式能够较为真实的反映真实孔隙形貌，可以为碳基或陶瓷基复合材料致密化速率和程度的研究提供必要的数据支持。

摘要： 基于渐进损伤理论框架，为编织复合材料提供一种描述渐进损伤的失效准则，该准则基于材料的单胞模型分别用应变表示的准则描述了纤维束和基体的损伤，并得到损伤变量进而使材料的有效刚度矩阵不断衰减直至失效。为三维四向编织材料提取周期性单胞，以ABAQUS为工具建立了材料单胞模型并应用该失效准则UMAT程序，预测了材料的拉伸强度和损伤过程，得到了与实验数据相近的结果，并得到了典型的纤维增强复合材料的损伤失效过程，最后针对不同纤维和基体的搭配下的材料性能进行了对比，分析了纤维和基体性能对材料性能参数的不同作用。

摘要： 本文用理论研究了长纤维和颗粒的体积分数对等效湿扩散系数的影响，采用正四边形和正六面体单胞模型，建立了纤维填充的复合材料计算模型和计算方法，得到了不同体分比下不同填充形式复合材料的等效湿扩散系数，结果表明本模型可以准确预测复合材料的湿扩散行为。

摘要： 根据二维编织C/SiC复合材料的细观结构及其制备工艺特点，提出了一种预测该材料编织布厚度方向热传导系数的单胞模型。模型简化了编织结构纱线的实际构型，充分考虑了编织结构复合材料由于CⅥ工艺制备陶瓷基复合材料产生的孔洞对热传导系数的影响。考虑了编织布叠层顺序对叠层厚度热传导系数的影响，得到了二维编织C/SiC复合材料的厚度方向热传导系数的范围。利用单胞模型预测了二维编织C/SiC的结构参数、纤维体积含量、孔洞含量对复合材料厚度方向热传导系数的影响规律，结果表明：随着纤维束扭结处产生间隙与纱线宽度比值的增大，厚度方向热传导系数减小;当其他参数不变时，随着纤维体积含量的增大，厚度方向热传导系数反而下降;随着孔洞体积含量的增加，厚度方向热传导系数也出现了下降的趋势。利用Hotdisk热测量仪采用瞬变平面热源法测试了二维编织C/SiC复合材料沿厚度方向和面内的热传导系数，试验结果与模型预测结果吻合较好。

摘要： 三维五向编织复合材料是一种新型纺织结构的材料.本文通过分析三维五向编织纱线的运动规律,建立了三维五向编织结构单胞模型,推导了相关参数之间的数学关系,计算了纤维体积含量,计算值与实测值取得理想的吻合.

摘要： 三维编织复合材料是一类新型结构材料，由于克服了层合复合材料的一些固有缺陷，具有比刚度大、比强度高、抗冲击、耐烧蚀等优点，所以在航空、航天等领域得到广泛应用。近些年来，国内外对这类新型复合材料的细观结构与宏观力学性能的关系进行了诸多研究，取得了丰硕成果，并逐渐成为复合材料研究领域的一个热门方向。目前，关于编织复合材料力学性能研究的综述性文章已有很多，但均很难概括这一前沿领域的最新研究进展。本文将从三维编织复合材料细观结构模型研究、力学性能预测和相关实验研究等几个方面介绍近期开展的工作，希望对国内同行的相关研究也能有所裨益。主要工作包括：(1)对三维多(四、五、六、七)向编织复合材料的细观结构进行了研究，提出了相应的单胞模型，并利用体积加权平均法给出了这些材料弹性性能的理论预测结果，讨论了有效弹性性能同编织结构参数的关系。(2)基于三维四向编织复合材料细观结构模型，在假设挤压固化后纱线具有六边形横截面的基础上，提出了一种新的有限元计算模型，通过设定合理的边界条件，计算得到了三维编织复合材料的弹性性能，并分析了编织角和纤维体积含量对弹性性能的影响规律。(3)以单胞模型为基础，将三维四向编织复合材料中相同走向的纤维束视为单向复合材料，利用桥联模型确定了单向复合材料的柔度矩阵，再将具有不同材料主向的单向复合材料的刚度通过体积平均，得到了三维四向编织复合材料的总体刚度矩阵，从而得到其工程弹性常数。然后，以单向复合材料为基础，基于等应变假设和桥联模型，确定出材料内各组分(纤维束和基体)的细观应力分布，且对纤维束采用Hoffman失效准则，对基体采用Mises失效准则，预报了三维四向编织复合材料的拉伸强度。(4)对不同编织角、不同体积含量的三维五向碳/酚醛编织复合材料进行了纵向(编织方向)和横向拉伸实验，获得了这些编织复合材料的主要拉伸力学性能。(5)对经不同温度炭化处理后的三维五向碳/酚醛编织复合材料进行了纵向和横向拉伸实验，分析了这类材料经不同温度炭化处理后拉伸力学性能的变化规律。同时，还对拉伸实验后的试件破坏断口进行了宏观和微观分析，探讨了材料的变形和破坏机理。

摘要： 根据三维七向织物的真实几何形状，采用等效几何法，获得其各个纱线的位置参数，并建立其单胞结构模型，采用刚度体积平均法，计算了三维七向编织复合材料的弹性参数。结果表明，对于三维七向编织陶瓷基复合材料，理论预测值呈现预测偏差较大，有关力学性能精确的描述和完善的理论有待大量的实验结果予以验证和进一步研究。

摘要： 本发明提供了一株盐单胞菌100‑16‑2及盐单胞菌100‑16‑2制备聚3‑羟基丁酸酯的方法，涉及聚3‑羟基丁酸酯生产技术领域，所述菌株的拉丁文名称为Halomonas sp.，保藏编号为CGMCC No.13730。将本发明提供的盐单胞菌100‑16‑2菌株采用逐级扩大培养，最终实现了在2000～4000L下发酵，发酵结束后，聚3‑羟基丁酸酯的含量为菌株细胞干重的80％，发酵菌体干重为32g/L。

摘要： 本发明公开了一种运动发酵单胞菌的易错全基因组改组方法及耐受糠醛运动发酵单胞菌，耐受糠醛运动发酵单胞菌其分类命名为运动发酵单胞菌F2.5‑4(Zymomonas mobilis)F2.5‑4，保藏号CCTCC NO：M2015366。本发明的方法获得的耐受糠醛的运动发酵单胞菌，能在3g/L糠醛的RM培养基中高效的生长。与传统的全基因组改组技术相比，本发明有效地运用易错PCR技术实现无需理化诱变和原生质体融合即能快速有效获得耐受糠醛的运动发酵单胞菌。在糠醛浓度为3g/L的培养基中出发菌株运动发酵单胞菌的生长受到严重抑制，而本发明的方法获得的耐受糠醛的运动发酵单胞菌比出发菌株运动发酵单胞菌耐受糠醛能力强。

摘要： 本发明提供了一种嗜水气单胞菌和维氏气单胞菌二联口服缓释微球疫苗及制备方法，其属于生物制药领域。以海藻酸钠为壁材，嗜水气单胞菌和维氏气单胞菌灭活全菌为芯材，利用乳化法制备嗜水气单胞菌和维氏气单胞菌二联口服缓释微球疫苗。利用该嗜水气单胞菌和维氏气单胞菌－海藻酸钙微囊口服疫苗免疫银鲫，能够显著提高的血清酶活性，白细胞吞噬活性，其对银鲫的相对保护率为：46.7％。微囊在模拟胃肠条件下稳定，表现出较好的突释性与缓释性；微囊中细菌抗原性保持良好，疫苗安全性与储存稳定性较好。

摘要： 可吸收植入物可以用于在软组织中用再生组织产生体积和形状。所述植入物包含由多个单胞形成的格栅。单胞可以是线圈或弹簧、骨架多面体、泡沫、或来自于网和纤维的结构。所述植入物可以涂覆或填充有细胞和组织，并且优选涂覆或填充有自体脂肪移植物。所述植入物特别适用于整形手术操作，例如，在乳房切除术之后或在乳房固定术操作中再生或增大乳房组织，并且可以在这些操作中提供对使用永久性乳房植入物的替代方案。

摘要： 本申请属于复合材料结构分析领域，特别涉及一种复合材料几何模型及其周期性单胞几何模型分区方法，该分区方法通过二维颗粒的顶点和/或几何中心并且平行于所述周期性单胞的边的直线将所述周期性单胞划分为网格。本申请提供的复合材料几何模型及其周期性单胞几何模型分区方法，适用于任意颗粒体分比和形状的二维多边形颗粒增强复合材料，能够用于映射方法划分的网格，使得周期性单胞对应边上对应节点位置相同，满足周期性边界条件施加的要求，可用于预测周期性材料等效性质。

摘要： 本发明涉及一种城市污水生物处理过程中产生的大量剩余污泥的减量化方法及其操作过程的动力学数学模型及溶胞效率和溶胞成本函数模型

摘要： 本发明属于抗甘蔗白条黄单胞菌的技术领域。本发明提供了一种嗜麦芽宅养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)菌株Sma CGMCCNO.1.1788在制备杀死甘蔗黄单胞菌(Xanthomonas albilineans)的菌剂中的应用。本发明提供的菌株具有杀死甘蔗白条黄单胞菌的能力，同时免疫甘蔗后使其具有免疫或杀死甘蔗白条黄单胞菌的能力。

摘要： 本发明涉及一种从自然界分离出的肌尾噬菌体科噬菌体Aer‑HYP‑3(登录号：KCTC 13479BP)，其具有杀死嗜水气单胞菌细菌的能力，并且具有由SEQ ID NO:1表示的基因组，还涉及一种使用包含所述噬菌体作为活性成分的组合物来预防和治疗由嗜水气单胞菌引起的疾病的方法。

摘要： 本发明提供了一株盐单胞菌100‑16‑2及盐单胞菌100‑16‑2制备聚3‑羟基丁酸酯的方法，涉及聚3‑羟基丁酸酯生产技术领域，所述菌株的拉丁文名称为Halomonas sp.，保藏编号为CGMCC No.13730。将本发明提供的盐单胞菌100‑16‑2菌株采用逐级扩大培养，最终实现了在2000～4000L下发酵，发酵结束后，聚3‑羟基丁酸酯的含量为菌株细胞干重的80％，发酵菌体干重为32g/L。

摘要： 本发明提供了一种利用嗜水气单胞菌噬菌体快速鉴定嗜水气单胞菌的方法及试剂盒，属于嗜水气单胞菌菌种鉴定技术领域，所述方法包括以下步骤：1)将待检菌种涂布于LB琼脂平板上，静置15～20min，获得待检平板；2)将嗜水气单胞菌噬菌体滴加至所述待检平板上，获得鉴定体系；3)将所述步骤2)中获得的鉴定体系在28～35°C下静置培养8～16h，如果有噬菌斑出现，则待检菌种为嗜水气单胞菌。本发明所述的方法能够快速准确的鉴定嗜水气单胞菌，具有效率高，成本低廉，省事省力的特点，准确率达到100％，适于大量嗜水气单胞菌的初步筛选和鉴定。