多孔压电驻极体薄膜材料的动态力电行为研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11372227
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    78.0万
  • 负责人：
    万永平
  • 依托单位：
    同济大学
  • 学科分类：
    A0808.多场耦合与智能结构力学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

A systematic study will be conducted to explore the dynamical electromechanical behavior of cellular piezoelectret films. The effective dynamical electromechanical properties and the wave characteristic of cellular piezoelectret films will be investigated, with the focus on the dependence on the void microstructrural parameters, charge density as well as material parameters. Efforts will be put on theoretical modeling and numerical simulation for the analysis of dynamical electromechanical behavior of cellular piezoelectret film. Experiments will also be designed and carried out on typical cellular piezoelectret films for the data of dynamical electromechanical properties. The research findings are expected to deepen the understanding of the dynamical electromechanical behavior of cellular piezoelectret films. This project will not only improve the performance of cellular piezoelectret materials and enhance the reliability of cellular piezoelectret materials in electromechanical sensors, but also further increase the application potential of cellular piezoelectret materials in high technology area.
系统研究多孔压电驻极体薄膜材料的动态力电行为，建立多孔压电驻极体薄膜材料的动态有效力电性质和波动特性与孔洞微结构参数、极化电荷和材料参数之间的关系；发展多孔压电驻极体薄膜材料动态力电行为分析的理论建模和数值模拟方法；获得典型多孔压电驻极体薄膜材料动态力电行为的实验数据。本项目的研究将深化理解多孔压电驻极体薄膜材料的力电行为。研究成果对于充分发挥柔性多孔压电驻极体材料的潜力，提升多孔压电驻极体材料在高技术机电传感器应用中的可靠性，既具有重要的应用价值也有着重要的基础研究意义

结项摘要

多孔压电驻极体是带有分布电荷的孔洞聚合物材料，是一种新型的压电材料。多孔压电驻极体材料的宏观压电性与内部孔洞微结构的构型和分布密切相关。本项目将多孔压电驻极体材料看成含周期孔洞微结构的复合材料，采用渐近均匀化理论求解宏观等效系数，基于变密度法和拓扑优化方法，利用ANSYS的APDL参数化设计语言编制基于有限元分析的优化程序，给出最优的孔洞微结构拓扑，获得最大压电系数。.在本项目的支持下，研究了含非完整界面的多相压电复合材料的三维静态有效性质。推导了含弹簧型非完整界面的非均匀压电体的虚功原理和变分原理，利用变分原理推导了含椭球夹杂的多相压电复合材料有效性质的上下界限；分析了材料的体积分数、界面性质、夹杂的长细比以及取向对复合材料的整体性质的影响。在压电复合材料的动态有效性质方面，我们首先考虑弹簧和薄膜型非完整界面，推导了无限大压电体含单个柱形夹杂的压电复合体的动态格林函数。利用波函数展开法和广义自洽法，对含弹簧和薄膜型非完整界面的两相1-3型纤维增强压电复合材料的动态有效性质（有效波速）进行了研究，分析了两种非完整界面下，波数（频率）、界面参数和纤维尺寸对动态有效性质的影响；在压电/压磁复合材料及结构的界面裂纹问题中，我们研究了周期Yoffe型的界面运动裂纹问题，获得了关联材料失配、层厚比和裂纹运动速度的无量纲参数，从而可以讨论裂纹运动速度、界面材料失配对界面裂纹应力强度因子的影响；考虑裂纹尖端同时存在条带状力屈服和电屈服区，获得了半无限压电双材料含Yoffe型界面运动裂纹的裂纹运动速度对断裂参数的影响。.本项目所获得的一系列创新性成果，不仅给出了基于多孔压电驻极体材料有效压电性质的一种优化模型，为多孔压电驻极体材料的孔洞微结构优化设计提供了一种优化方法；而且给出了含弱界面的压电复合材料的静、动态有效性质的分析，这些分析对于理解压电复合材料的界面问题具有参考意义。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Effective properties of coated fibrous piezoelectric composites with spring-type interfaces under anti-plane mechanical and in-plane electrical loads
具有弹簧型界面的涂层纤维压电复合材料在反平面机械和面内电载荷下的有效性能
  • DOI：
    10.1007/s11433-016-0045-5
  • 发表时间：
    2016-08
  • 期刊：
    中国科学 物理学 力学 天文学(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    石银;万永平;仲政
  • 通讯作者：
    仲政
Dynamic effective property of fibrous piezoelectric composites with spring- or membrane-type imperfect interfaces
弹簧或薄膜型不完美界面纤维压电复合材料的动态有效特性
  • DOI：
    10.1016/j.mechrescom.2017.06.007
  • 发表时间：
    2017-09
  • 期刊：
    Mechanics Research Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    石银;万永平;仲政
  • 通讯作者：
    仲政
多孔压电驻极体材料的孔洞微结构优化研究
  • DOI：
    10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.01.011
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    力学季刊
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    金燕;万永平
  • 通讯作者：
    万永平
Electro-elastic analysis of bonded piezoelectric finite wedges with two collinear interface cracks under anti-plane deformation
具有两共线界面裂纹的粘结压电有限楔块反平面变形下的电弹性分析
  • DOI：
    10.1177/1081286515616285
  • 发表时间：
    2017-05
  • 期刊：
    Mathematics and Mechanics of Solids
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    操瑞康;万永平
  • 通讯作者：
    万永平
Anti-plane time-harmonic Green’s functions for a coated circular inhomogeneity in a piezoelectric medium with spring- or membrane-type imperfect interfaces
用于具有弹簧或薄膜型不完美界面的压电介质中涂层圆形不均匀性的反平面时谐格林函数
  • DOI：
    10.1177/1081286516647441
  • 发表时间：
    2017-09
  • 期刊：
    Mathematics and Mechanics of Solids
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    石银;万永平;仲政
  • 通讯作者：
    仲政

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  • 通讯作者：
    方岱宁等
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    力学进展，2006，VOL36(4):?485-506
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方岱宁;万永平;冯雪;梁伟;裴
  • 通讯作者：
    裴
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软铁磁材料的磁弹性断裂
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    10.1016/j.tafmec.2004.09.006
  • 发表时间：
    2004-12
  • 期刊：
    Theoretical and Applied Fracture Mechanics
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  • 作者：
    方岱宁;万永平;Soh AK
  • 通讯作者：
    Soh AK
磁致伸缩复合材料中的弱界面层
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  • 作者：
    万永平;仲政;裘进浩
  • 通讯作者：
    裘进浩
鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段陆相页岩气地质特征及勘探潜力评价
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    中国地质
  • 影响因子：
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  • 作者：
    姜呈馥;王香增;张丽霞;雷裕红;万永平;孙建博;郭超
  • 通讯作者：
    郭超

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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