非對稱潤濕的案例
陳義旺/胡笑添課題組：非潤濕導電高分子陽極界面層制備高性能柔性鈣鈦礦太陽電池
南昌大學/江西師范大學陳義旺教授課題組提出了采用一種非潤濕的油溶性PEDOT（Oil-PEDOT）做為空穴傳輸層制得高性能的柔性鈣鈦礦太陽電池。研究發現，Oil-PEDOT有著很好的結晶性和可印刷性，在非摻雜的狀態下有良好的導電性和電荷傳輸性能，在調控了大面積柔性鈣鈦礦的結晶質量后，器件的機械穩定性得到很大提升。
鈣鈦礦由于其優異的光電性能和結晶性在光伏器件中得到了廣泛應用。過去十年里，在研究人員的不懈努力下，鈣鈦礦太陽電池得到了突飛猛進的發展，最高認證效率（NREL）已經超過了25%。然而，大面積柔性鈣鈦礦薄膜結晶質量不佳和高成本的物料依然是限制鈣鈦礦太陽電池朝商業化進軍的重要因素。最近陳義旺教授課題組合成了一種非潤濕的油溶性PEDOT（Oil-PEDOT）并將其作為陽極界面層應用在柔性鈣鈦礦器件當中。
作者首先對合成的Oil-PEDOT進行了初步的光學和電學表征，相比于參考樣品（PEDOT:PSS），其性能有一定改善，如圖1所示。進一步研究后發現Oil-PEDOT中PEDOT組分含量要遠高于PEDOT:PSS，同時在相應的薄膜上也觀察到Oil-PEDOT的結晶性要強于PEDOT:PSS，具有島狀結晶的Oil-PEDOT更利于電荷傳輸同時也改善了上層鈣鈦礦的結晶生長質量。此外，在光學顯微鏡下觀察到Oil-PEDOT不存在很明顯的液邊擴張現象，從而可以印證其相比于參考墨水（PEDOT:PSS）來說具有更優的可印刷性，如圖2所示。
圖1 合成工藝及光學性能圖。
圖2 材料的性能和形貌表征。
作者進一步在優化后的陽極界面層上沉積鈣鈦礦，發現其上層鈣鈦礦的晶體質量得到明顯改善，這與Oil-PEDOT上鈣鈦礦成核和結晶時間的降低有關。
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南昌大學/江西師范大學陳義旺教授課題組提出了采用一種非潤濕的油溶性PEDOT（Oil-PEDOT）做為空穴傳輸層制得高性能的柔性鈣鈦礦太陽電池。研究發現，Oil-PEDOT有著很好的結晶性和可印刷性，在非摻雜的狀態下有良好的導電性和電荷傳輸性能，在調控了大面積柔性鈣鈦礦的結晶質量后，器件的機械穩定性得到很大提升。
鈣鈦礦由于其優異的光電性能和結晶性在光伏器件中得到了廣泛應用。過去十年里，在研究人員的不懈努力下，鈣鈦礦太陽電池得到了突飛猛進的發展，最高認證效率（NREL）已經超過了25%。然而，大面積柔性鈣鈦礦薄膜結晶質量不佳和高成本的物料依然是限制鈣鈦礦太陽電池朝商業化進軍的重要因素。最近陳義旺教授課題組合成了一種非潤濕的油溶性PEDOT（Oil-PEDOT）并將其作為陽極界面層應用在柔性鈣鈦礦器件當中。
作者首先對合成的Oil-PEDOT進行了初步的光學和電學表征，相比于參考樣品（PEDOT:PSS），其性能有一定改善，如圖1所示。進一步研究后發現Oil-PEDOT中PEDOT組分含量要遠高于PEDOT:PSS，同時在相應的薄膜上也觀察到Oil-PEDOT的結晶性要強于PEDOT:PSS，具有島狀結晶的Oil-PEDOT更利于電荷傳輸同時也改善了上層鈣鈦礦的結晶生長質量。此外，在光學顯微鏡下觀察到Oil-PEDOT不存在很明顯的液邊擴張現象，從而可以印證其相比于參考墨水（PEDOT:PSS）來說具有更優的可印刷性，如圖2所示。
圖1 合成工藝及光學性能圖。
圖2 材料的性能和形貌表征。
展開 《AFM》：非平衡過程控制表面偏析，制備低成本雙層非對稱超濾膜
將澆鑄的溶液浸入水中進行非溶劑誘導相分離(NIPS)，這是一種非平衡過程。固化雙層超濾膜由位于不對稱多孔均聚物亞結構上的薄層多孔BCP自組裝而成。另一方面，本文成功實現BCP表面分離的關鍵是在仔細考慮溶劑表面能和聚合物-溶劑相互作用參數的基礎上選擇二元溶劑體系。此外，通過二價金屬添加劑穩定BCP膠束結構也是必不可少的。該方法提供了一種低成本制備雙層非對稱超濾膜的方法，該膜基于均勻的雙環戊二烯自組裝的選擇性頂面孔層，只需一次澆鑄步驟即可完成。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202009387
圖1.由SV BCP自組裝的多孔表面分離層組成的雙層膜的一步S2NIPS工藝，該膜位于由混合溶液澆鑄而成的非對稱PSF子結構的頂部。
圖2.SV：(PSf+PVP)基于SV分數的二元混合S2NIPS派生膜示意圖
圖3.不同摩爾質量的PEGs的尺寸選擇性滲透示意圖
總的來說，本文描述了一種在非平衡過程中控制表面偏析的策略，該策略被用于制備雙層NIPS衍生膜，該膜由BCP自組裝衍生的表面分離層組成，在無序的非對稱多孔均聚物亞結構上具有均勻的孔徑。我們稱之為表面剪切(S2NIPS)的工藝允許極少量的BCP(低至2wt%)顯著改善分離應用中的膜性能，確保高通量和尺寸選擇性分辨率。這一策略的關鍵是采用表面能非常不同的二元溶劑，每種溶劑分別優先被兩種組成的聚合物中的一種吸附。
總體而言，本文所提出的策略提供了一種控制表面分離的方法，特別是在導致超濾膜的非平衡方法中。
展開 非對稱彎曲梁的正應力分析（一）
材料力學中，我們主要研究的是對稱彎曲下純彎曲梁橫截面上的正應力計算，并推廣到橫力彎曲的情況。
當梁不具有對稱平面（如下圖1）
，或者梁雖具有縱向對稱平面，但外力不作用在該平面時
（如下圖2
）
，梁將發生
非對稱彎曲。
當梁發生非對稱彎曲時，對稱彎曲的正應力計算公式將
不再適用
。經過推導，廣義上的彎曲正應力計算公式為：
非對稱彎曲問題求解
以下題為例，討論非對稱彎曲正應力的材料力學解法與ANSYS解法：
例題：跨長
L=4m的簡支梁，由工字梁鋼制成，橫截面尺寸如下圖。作用在梁跨中點處的集中力
F=50kN，
力F的作用線與橫截面鉛垂對稱軸間的夾角Φ=15°，且通過截面的形心，求梁的最大正應力。
一、基于廣義彎曲正應力公式的計算：
根據題意：力F的作用線與橫截面鉛垂對稱軸間的夾角Φ=15°，可知該問題為梁的非對稱彎曲問題，我們首先繪制出該梁的總彎矩圖如下：
總彎矩Mmax = 50000 N·m
總彎矩在
兩形心主慣性平面xz和xy內的分量分別為：
My,max = Mmax × sinΦ = 12940.95 N·m
Mz,max = Mmax × cosΦ = 48296.29 N·m
工字梁截面的y、z軸均為形心主慣性矩，截面對y、z 軸的慣性積Iyz=0。
展開 
非對稱彎曲梁的正應力分析（二）
上一篇文章我們討論了梁非對稱彎曲的第一種情況，即梁具有縱向對稱平面，但外力不作用在該平面內的情況。這篇文章，我們將討論梁非對稱彎曲的第二種情況——梁不具有縱向對稱平面。
例題：一Z型型鋼制成的兩端外伸梁在
z平面內承受均布載荷
q = 20kN/m，其計算簡圖如下。已知梁截面對形心軸y、z的慣性矩和慣性積分別為
Iy=2.8283×106mm
4
，
Iz=
1.9313
×107
mm4
，
Ixy=5.32×106 mm4
。
求梁的最大正應力。
一、基于廣義彎曲正應力公式的計算：
根據題意，該梁為Z型型鋼，不具備縱向對稱平面，可知該問題為梁的非對稱彎曲問題，我們首先繪制出該梁的總彎矩圖如下：
經過計算，最大彎矩：
Mmax = 12500 N·m
根據廣義上的彎曲正應力計算公式可得最大正應力：
σmax
= 146.95 MPa
二、基于ANSYS的計算：
使用ANSYS求解該問題時，我們從以下幾個方面入手：
1. 確定分析類型：根據例題所示結構，確定分析類型為
靜力學分析；
2. 確定單元類型：該結構為梁結構，結果需要輸出彎矩圖，因此分析時使用Beam單元；
Step1
梁模型建模
根據例題中提供的梁模型尺寸，我們在SCDM中建立梁模型。建模時應注意把受力點建出來，方便我們施加載荷。
展開 非軸對稱的磁路仿真
軸對稱的磁路仿真可以通過Finemotor，SpeaD，Femm等專用的揚聲器行業軟件來完成。
如果要做非軸對稱的磁路仿真，就需要采用通用的有限元仿真軟件。目前用的比較多的是Ansoft Maxwell（屬于Ansys公司），以及COMSOL Multiphysics。 Ansys本身也有一個靜磁場求解模塊，不過功能較弱，用的較少。
Ansoft Maxwell
3維模擬需要先切開剖面，定義好電流流入和流出的截面。可以通過通入1A電流，計算線圈受力來得到Bl值。
Mawell可以同時兩種方式來計算線圈受力。一種是體積分得到的洛倫茲力，一種是有限元常用的虛功法。如果兩種方法計算得到的力接近，基本上可以認為求解收斂。
對比2維計算，已增加鐵盆架模型，使求解更加精確。
Comsol Multiphysics
Comsol的大體操作思路和Ansoft Maxwell是一樣的，也需要將音圈切開，定義好電流流入邊界和流出邊界。
不過comsol沒法自動計算線圈受的洛倫茲力，需要自行定義一個曲線坐標。
第一基矢為電流流線，第二基矢為線圈軸向，第三基矢為線圈法向。
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展開 非對稱起爆聚能射流
之前做了一段時間，藥型罩的不對稱性影響最大，看了藥型罩偏移距離和材料的影響
非對稱半潛式起重平臺系泊系統特性研究
摘要: 針對一個具有非對稱下浮體結構的新型半潛式起重平臺，基于三維勢流理論，采用水動力計算軟件Aqwa，根據系泊系統設計標準，對該平臺的懸鏈式系泊系統進行布置并進行3h時域系泊模擬。考慮3種不同的風浪流海況，研究此平臺的系泊系統特性。研究發現8根系泊纜方案較12根系泊纜方案更為經濟且能滿足性能要求，最后針對8根系泊纜方案選取了5種懸鏈松弛度，對比找出最佳松弛度，發現最佳松弛度為7.5。
關鍵詞：非對稱半潛式起重平臺；勢流理論；系泊系統；懸鏈松弛度
0 引言
半潛式平臺擁有優良的運動性能，在海上石油勘探、開采方面得到了廣泛的應用[1–2]，半潛式起重支持平臺在海上石油開發過程中有著不可替代的作用[3]。
本文研究的新型半潛式起重平臺（非對稱）（見圖1），與傳統的半潛平臺結構上有很大區別。結構關于中縱剖面非對稱，2臺起重機同時安裝在大浮筒一側，雙機同時作業時能有效靈活地調節起重平臺與被安裝平臺的距離，顯著提升作業效率。箱型上層單元主要是居住單元，艙室可容納750人[4]。平臺總排水量58206t，主浮筒長為137.75m，寬19.5m，高12m；副浮筒長為122m，寬13.5m，高12m。與之相對應的，主支柱長為22.5m，寬19.5m，高18m；支腿支柱長為16.5m，寬13.5m，高18m。箱型上層船體總長為81m，寬81m，高12.8m。平臺的具體主尺度參數如表1所示。
半潛式平臺系泊系統特性研究對于平臺及系泊的結構設計和性能優化具有重要意義。因為時域迭代的方法計算時間較長，為了做到平衡精度和效率，文獻[5–8]提出了一些有效的完全耦合計算方法。
展開 【iSolver案例分享71】非對稱船體梁振動分析
近年來，隨著船舶結構形式和工況要求的不斷提高，非對稱船體梁的振動問題引起了國內外研究者的廣泛關注。尤其在波浪載荷等動態激勵作用下，大型非對稱船舶往往表現出較強的振動響應。因此，對非對稱船體梁振動響應的分析對實際工程設計、壽命評估以及安全性驗證具有重要參考價值。
本文主要參考了哈爾濱工程大學碩士研究生郝晨偉的學位論文中有關非對稱船體振動分析的相關內容。對對稱和非對稱船體梁兩種模型進行模態計算和比較。并將國產自主有限元軟件 iSolver 的計算結果與國外商業軟件 Abaqus 的結果進行了詳細對比，從而驗證了 iSolver 在復雜結構振動分析中的高精度、高可靠性以及良好的工程適用性。以下內容詳細介紹了模型建立、計算過程、結果分析以及總結。
2模型建立
為全面評估非對稱因素對船體梁振動性能的影響，本文分別建立了對稱船體梁模型和非對稱船體梁模型。兩者在基本結構參數上均采用相同的橫截面尺寸和基本幾何形狀，但在局部結構布置上存在明顯差異，以體現非對稱設計對動態響應的影響。具體模型參數如下：
· 船體梁基本尺寸：寬 14 m，高 10 m，梁長 100 m。
· 隔板布置：底部隔板距船體梁底部 3 m；上層隔板距頂部甲板 3 m。船板的厚度均為 0.1 m，且模型兩端均為封閉。
*創建部件
*建立對稱船體梁
*創建節點
*將節點顯示出來
*依次創建節點（0.,3.,0.）（0.,7.,0.）（0.,10.,0.）
展開 非對稱擴散器中的分離湍流流動
參考資料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual
算例說明
本案例介紹了在非對稱二維擴散器中流體逐漸分離和再附著的湍流流動。擴散器以10°的角度發散，并擴大到入口高度的4.7倍左右。
計算域：入口高度2m，出口高度為4.7倍入口高度，發散角為10°，發散后的直線段長度為21倍入口高度
物質屬性：密度1kg/m3，粘度0.0001kg/m-s
邊界條件：入口平均流速為0.7041m/s
網格劃分
采用矩形網格，網格數量為7872
計算設置
本次計算為穩態湍流計算。
物質屬性
計算物質設置為空氣，設置它的密度和粘性
湍流模型
選擇標準k-epsilon湍流模型
邊界條件
設置入口流速及湍流參數
入口速度由profile文件導入，profile文件下載地址：https://pan.baidu.com/s/1Zpds2BBV76B5cAowAHWdFA 密碼: wtbg
設置壓力出口
計算結果
計算域速度場云圖
計算值與實驗值對比
距離入口24.4m處x方向速度值對比圖表
參考文獻
C. U. Buice, J. K. Eaton. “Experimental Investigation of Flow Through an Asymmetric Plane Diffuser”. Journal of Fluids Engineering. Vol. 122, pp. 433-435, 2000
展開 非對稱循環荷載下的高周疲勞壽命預測
這部分具體的理論大家可以查看DesignLife Theory Guide中相應位置，這里我們只需要知道這個對于非對稱循環荷載是一個很重要的參數（不是可選可不選，是大部分時候都需要選擇），并且根據材料的不同，需要合理選取相應的修正方法。
圖 4 軟件help對應查詢位置
4 軟件操作
上面大篇幅講了平均應力修正的作用，下面具體說下相對于前文的對稱循環荷載，對于非對稱循環荷載需要注意哪些。
圖 5 非對稱恒幅荷載修改
首先，如上圖所示，載荷的形式仍為恒幅荷載（Constant Amplitude），默認是對稱循環荷載，載荷范圍為-1~1，我們可以將auo configure前面的√去掉，這樣就能自己定義載荷的上下限，本文由于是0~0.2，而有限元分析的荷載為0.1，因此這里施加0~2就行。我們也可以有限元分析施加1，這里施加0~0.2，具體的疊加規則參照下面的式子：
其次，我們在如下位置更改平均應力修正方式，默認為None，這個一定要注意：
圖 6 平均應力修正方法修改
來源：CAE交流之家
作者：ansys-聰聰
展開 
Chemical Reviews 綜述：非對稱超級電容器的設計與機理
目前一種解決超級電容器能量密度低這一問題的方案之一就是開發非對稱超級電容器，比如將雙電層電容器的一個碳材料電極置換為具有贗電容儲能特征的電極，這樣充分利用兩個電極的電位窗口，拓寬器件整體的電壓視窗，從而提高超級電容器的能量密度。因此，經過合理設計的非對稱超級電容器可以在不犧牲功率密度和循環穩定性的情況下，提高能量密度，以用于需要以高功率存儲和輸送能量的應用。
【成果簡介】
為了全面概述當前非對稱超級電容器的設計與機理，劍橋大學邵元龍博士后、東華大學王宏志教授、加州大學洛杉磯分校Bruce Dunn教授和Richard B. Kaner教授在Chemical Reviews發表了一篇題為“Design and Mechanisms of Asymmetric Supercapacitors”的綜述文章。該綜述先闡述了非對稱超級電容器的能量存儲機制和性能評價標準，然后介紹了電極材料在設計和制備方面的前沿進展以及不同類別非對稱超級電容器的結構，最后強調了目前面臨的諸多關鍵挑戰，并提出了未來提高非對稱超級電容器電化學性能的研究發展方向。
展開 基于comsol的非對稱超表面液滴撞擊反彈偏移分析 ￥3800
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</div><p><br></p><p><br></p><p> 自然界中,超疏水表面由于其特殊的潤濕性而受到極大的關注。此類表面廣泛存在于植物葉子、昆蟲翅膀、鳥類羽毛及動物皮毛之中,其擁有較大的接觸角和較小的滯后角。液滴能夠在超疏水表面快速彈離的特性與許多工程應用息息相關,例如,抗結冰、滴狀冷凝傳熱和防污等。液滴與固體表面接觸過程中,兩者之間的質量、動量和能量交換與液滴同表面的接觸時間密切相關,超疏水表面可使固液接觸時間最小化。液滴在超疏水表面上碰撞時,通常要經歷鋪展和回縮階段,彈離，反復這個過程直到穩定與固體表面上。</p><p><br></p><p> 本文研究了液滴與壁面垂直碰撞的問題 ，壁面是非對稱微結構，，重點關注液滴在壁面上的反彈后偏移現象，采用comsol軟件Level Set方法進行液滴的相界面追蹤。
展開 APDL Showcase1的理論基礎(2)——非對稱接觸
對稱和非對稱接觸：
上面對于接觸面和目標面的討論實在是讓人頭禿，要是記不住可咋辦？沒關系。你可以定義一個“對稱”的接觸對。這樣做的話，一個對稱接觸會自動生成兩個接觸面和目標面，倆面輪流坐莊，每個面都既是接觸面又是目標面。這時候，CONTA174單元的KEYOPT(8)可以用來調整這兩個接觸對的行為，是一樣的（KEYOPT(8)=1）還是各自不同的（KEYOPT(8)=0）（其實還有別的選項，可以讓求解器自己決定，但這就不說了）。
當然啦，這樣做也是有代價的。代價就是花更多的CPU時間嘛。
非對稱剛度：
包含摩擦的接觸問題，通常會使得系統的剛度陣變為非對稱矩陣。
但這時候，如果使用非對稱求解器，即(NROPT, UNSYM)，會讓CPU開銷顯著增加。所以有兩位學者開發了一個對稱化算法，被ANSYS實現在了代碼里。這樣許多包含非對稱剛度和摩擦接觸的問題就可以用對稱求解器來求解了。
但是需要注意，如果摩擦應力對整個位移場有顯著影響，而且摩擦應力的大小顯著依賴于解，那么使用對稱近似算法可能會讓收斂變得困難，這種情況下就必須要使用非對稱剛度陣和非對稱求解器了。
強迫摩擦滑動：
APDL 的Showcase1里，最重要的一條命令就是這個CMROTATE。我終于在理論文檔里見到了這條命令。
在靜力學分析中，你可以模擬兩個接觸面之間不同速度的穩態相對滑動。這種情況下，其實不用在接觸面上定義滑動速度，而是可以直接使用CMROTATE命令。
不過，話說這條命令真的沒太多使用場景。就連APDL界面上都沒做這個命令的GUI按鈕。這條命令的幫助文檔頁里也寫了，它的典型應用場景就是這個摩擦嘯叫分析。所以……后面的內容，知道有這么個東西就行了。
展開 使用Femm進行軸對稱磁路非線性仿真
Femm是一個免費的有限元軟件，可以進行2維平面或2維軸對稱的電、磁、熱的有限元仿真分析。
通常會用femm做磁路的仿真，優化磁路設計，或者計算Bl值。實際上femm的功能還有不少拓展的空間，可以求解Bl(X)、Le(x)等等磁路的非線性，短路環對Le（x）的影響等等。
其自帶了Lua腳本語言的輸入窗口和編譯器，可以直接執行Lua命令。
或者也可以耦合Matlab、Mathematica、Octave（類似Matlab的免費軟件）
Femm軟件的幫助文件中有詳細講解如何進行接口參數調用。Femm官網也有對應的案例參考。
