1 四川大学 水利水电学院,成都 610065
2 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都 610065
危岩体稳定性计算是危岩体崩塌地质灾害防治的关键，提出科学准确的危岩体稳定性计算方法对预测危岩体崩塌具有重要的现实意义。拟静力法进行危岩体爆破动力稳定分析，不能真实反映危岩体形状、尺寸及爆破地震频率、初相位等因素对动力荷载实际作用情况的影响。针对倾倒式危岩体，在传统极限平衡和条分法的基础上，考虑了危岩体形状、几何尺寸、爆破地震波频率和入射初相位等因素，建立了考虑尺寸效应的爆破动力稳定分析方法，利用MATLAB软件编制了相应计算程序。算例验证结果表明：计算出的稳定性系数随爆破地震入射初相位的变化呈现一定周期性规律变化，在参数一定的情况下，运用本文方法和程序计算出的危岩体最小稳定性系数与传统拟静力法计算结果比较接近，但均略大于传统拟静力法计算结果，相对差值在5.1%~8.2%之间，符合尺寸效应的讨论结果，计算方法和程序是合理有效的。在条分数取值为1时，所编制的程序计算结果等同于按照传统拟静力方法分析危岩体爆破振动动力稳定性。研究成果可为危岩体爆破动力稳定分析评价、工程建设中危岩体灾害防治以及控制爆破提供一定的参考和依据。
危岩体 爆破振动 尺寸效应 稳定性计算程序 dangerous rock mass blasting vibration size effect stability calculation program
1 兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,兰州 730070
2 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,兰州 730070
基于颗粒流(PFC)的Fish语言编写了二维颗粒流程序,构建了二维混凝土细观模型,采用标定后的PB模型参数,对不同尺寸混凝土的破坏裂纹演化和破坏机理进行分析。模拟结果表明: 混凝土单轴抗压破坏是水泥砂浆界面以及骨料与水泥砂浆交界面裂纹扩张和演化造成的; 不同的尺寸以及随机骨料的分布会对混凝土的峰值应力和破坏模式有一定的影响; 单轴抗压试件内的裂纹起始于水泥砂浆界面,随后以骨料与水泥砂浆的交界面为主开始延伸,并随着载荷增加向混凝土内部发展,到90%峰值抗压强度后,裂纹的延伸速度和增加速度进入突增阶段,主裂纹和水泥砂浆界面的次生裂纹相互作用,呈现出贯穿状,使混凝土试件破坏; 随混凝土尺寸的增大和骨料数量增加,裂缝数量增加,且随混凝土尺寸的减小,裂纹突增的速度与数量比例更大。
混凝土 颗粒流 尺寸效应 细观裂纹 单轴抗压破坏 随机骨料分布 concrete particle flow code size effect microscopic crack uniaxial compression failure random aggregate distribution
School of Microelectronics， Northwestern Polytechnical University， Xi'an 7092， CHN
Micro LED技术作为下一代显示技术的前沿研究领域，具备高亮度、高对比度和高能效等优势。回顾了Micro LED技术的发展历程，重点介绍了其技术难点以及当前的进展情况。技术难点包括外延结构设计、芯片制备中的尺寸效应、全彩化问题、Micro LED系统集成和可靠性研究。当前的进展涵盖了侧壁效应抑制、全彩化方案、巨量转移技术、氮化物红光技术、色转换技术、垂直堆叠技术、CMOS和TFT驱动、三维集成技术、透明显示以及纳米LED。最后展望了Micro LED技术的未来发展方向，包括解决技术难题、推动产业化进程和实现更广泛的应用。
微缩矩阵化发光二极管 尺寸效应 全彩化 系统集成 Micro LED size effect full color system integration
尺寸效应对混凝土材料力学性能和结构设计有重要影响。目前试验测试仍是混凝土尺寸效应研究主要手段, 受限于样本制作周期及复杂的边界和加载条件, 综合成本高, 结果离散性较大。本文基于深度学习和贝叶斯优化算法, 以大量试验数据为基础, 建立了不引入任何简化计算假设的混凝土抗压强度尺寸效应深度神经网络模型(BO-DNN), 并与已有尺寸效应模型进行了比较分析, 通过改变选定特征参数的值来考察各参数对抗压强度尺寸效应的影响。结果表明: 水胶比对抗压强度尺寸效应影响显著, 水胶比越小, 尺寸效应越明显; 抗压强度尺寸效应随骨料粒径的增大呈递增趋势, 但增幅随粒径的增大有所减缓; 高宽比小于2的试件抗压强度尺寸效应随高宽比的增大而增大, 超过2以后尺寸效应基本不再增大; 试件形状对抗压强度尺寸效应的影响较小; 龄期越大, 尺寸效应越显著, 但龄期超过90 d后尺寸效应现象趋于稳定。本文提出的预测模型泛化能力强, 具有更高的精度和稳定性, 能较好地挖掘各特征参数之间复杂的非线性关系, 为混凝土材料和结构的工程设计提供理论依据和参考。
混凝土 抗压强度 尺寸效应 深度神经网络 贝叶斯优化算法 concrete compressive strength size effect deep neural network Bayesian optimization algorithm
1 上海大学微电子学院，上海 200444
2 上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海 200072
3 上海芯元基半导体科技有限公司，上海 201601
设计一款芯片尺寸为300 μm的蓝绿光微型发光二极管（Micro-LED）并将其点亮，通过TCAD 仿真对芯片尺寸为10、38、100、300 μm的Micro-LED进行模拟仿真，探究了Micro-LED的小尺寸效应，发现随着Micro-LED尺寸的减小，开关损耗增加。因此，针对提高小尺寸Micro-LED单点像素的驱动电流密度过程中产生的开关损耗增加的问题，模拟仿真驱动电路驱动Micro-LED的开关特性过程，进行减小开关损耗的研究。利用Sentaurus TCAD软件进行仿真，设计了一台沟道长度为0.18 μm的p型金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOS）器件，将PMOS器件和Micro-LED器件通过铟凸点进行键合，并对PMOS驱动电路驱动单独Micro-LED像素进行仿真，进一步进行PMOS驱动两个Micro-LED像素的仿真，从而模拟阵列像素驱动的情况，通过比较开关延迟时间判断驱动效果并进行实验验证，发现当PMOS接入限流电阻驱动Micro-LED时，阻值越小，驱动效果越好，而且起到消除浪涌、限流分压的作用，但PMOS直接驱动Micro-LED比加入限流电阻的效果更好，PMOS驱动阵列Micro-LED相比于驱动单独Micro-LED开关损耗更小、驱动效果更好。
光学器件 微型发光二极管 小尺寸效应 PMOS驱动 开关延迟时间
1 西安微电子技术研究所， 西安 710000
2 西安电子科技大学 机电工程学院， 西安 710071
在对3D封装微系统进行力学仿真建模时，硅通孔(TSV)和微焊点等结构的多尺度效应明显，需要划分大量网格，通过合理的等效处理可以降低网格数量，提高仿真效率。常规的方形柱等效使得结构失去原有微观形貌，仿真误差增加。为此，针对实际微观形貌提出了一种等效均匀化模型力学参数的确定方法。基于弹性力学方法，推导了圆柱形貌特征的TSV硅基板层力学参数的等效计算公式。对鼓球形貌特征的微焊点/下填料层均匀化模型提出了分层思想的力学参数确定方法。与现有方法相比，该方法考虑了微系统特征结构的真实形貌特征，计算效率更高，计算结果的一致性更好。
尺寸效应 均匀化方法 有限元分析 微系统 size effect homogenization method finite element analysis microsystem
1 1. 济南大学 材料科学与工程学院, 济南 250022
2 2. 惠州学院 广东省电子功能材料与器件重点实验室, 惠州 516001
钙锆共掺钛酸钡陶瓷(BCZT)具有优异的介电性能和压电性能, 是一类具有发展潜力的无铅压电陶瓷, 但其压电性能仍无法与铅基陶瓷媲美。为提高压电性能, 本研究对陶瓷材料进行Sn元素掺杂改性((Ba0.85Ca0.15)- (Ti0.9Zr0.1-xSnx)O3, x=0.02~0.07))。晶体结构分析证实所有组分的陶瓷无杂相, 处于正交相与四方相两相共存状态, 并具有较大的c/a; 显微结构分析发现所有陶瓷都很致密, 且平均晶粒尺寸随着Sn含量的增加而增大。当x=0.04时, 陶瓷最致密, 且室温处于准同型相界附近, 因此拥有最佳的电学性能: d33=590 pC•N -1, kp=52.2%, tanδ=0.016, ε T33=5372, d *33=734 pm•V -1, IR=57.8 GΩ•cm。本研究表明: Sn掺杂的BCZT基无铅压电陶瓷具有优异的压电性能, 有望在换能器、机电传感器和驱动器等方面得到应用。
(BaCa)(TiZr)O3基无铅压电陶瓷 Sn掺杂 准同型相界 晶粒尺寸效应 (BaCa)(TiZr)O3 based lead-free piezoceramics Sn doping morphotropic phase boundary grain size effect
1 湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室，长沙 410082
2 湖南大学土木工程学院，长沙 410082
制备不同粗骨料含量、水胶比、钢纤维含量的超高性能混凝土(UHPC)棱柱体试件，分析了粗骨料含量、水胶比和钢纤维体积掺量等对UHPC弯拉强度及尺寸效应的影响。结果表明：含粗骨料UHPC的弯拉强度随水胶比和粗骨料含量的提高呈下降趋势。随粗骨料含量的提高，UHPC弯拉强度尺寸效应趋于显著。含粗骨料UHPC弯拉强度尺寸效应随水胶比的提高而逐渐减弱。建议了含粗骨料UHPC弯拉强度尺寸换算系数，提出了尺寸效应律参数计算公式，可预测含粗骨料UHPC的弯拉强度。
超高性能混凝土 粗骨料 弯拉强度 尺寸效应 水胶比 钢纤维 ultra-high performance concrete coarse aggregate flexural tensile strength scale effect water-binder ratio steel fiber
1 广西科技大学土木建筑工程学院，广西 柳州 545006
2 柳州东方工程橡胶制品有限公司，广西 柳州 545005
以再生粗骨料取代率、试件尺寸为变化参数，设计并制作了45个再生骨料混凝土试件。通过直剪试验，观察了不同尺寸下再生骨料混凝土的破坏形态，分析了取代率和试件尺寸对再生骨料混凝土直剪性能和损伤本构的影响情况，建立了不同尺寸下再生骨料混凝土的损伤本构模型。结果表明：峰值变形、延性系数均具有明显的尺寸效应，普通混凝土损伤发展速度变慢，再生骨料混凝土损伤发展变快；随取代率的增加，峰值变形先减小后增大，延性系数先增大后减小，损伤发展规律与取代率不成线性关系。采用的本构模型能较好地反映不同尺寸再生骨料混凝土的剪切荷载-变形关系以及损伤演化过程。
再生骨料 破坏机理 尺寸效应 直剪性能 损伤本构 recycled aggregate failure mechanism size effect direct shear performance damage constitutive
