微納尺度效應的案例
Phys Rev Mater：原位高溫納米力學測試——探索準晶體微納尺度力學和相變
在此之前，2016年鄒宇在讀博士期間和其同事通過微納力學的辦法第一次在實驗中觀察到室溫下同軸壓縮的20面體準晶Al-Pd-Mn的塑性 ，并且發現位錯滑移(dislocation glide)在室溫下的可能性。（【1】Zou et al. Nature Communications 7,(2016)）
圖3. 二十面體準晶Al-Pd-Mn隨著樣品尺寸減小到500nm一下發現良好的塑性。【1】
同年，其在典型的十面體準晶Al-Ni-Co（一個方向具備平移對稱性；另一個方向不具備平移對稱性）也觀察到塑性，并且發現各向異性在微納尺度下顯著減小。（【2】Zou et al., Extreme MechanicalLetters (2016)。另外，他們還探索了十面體準晶Al-Ni-Co在高溫下的微納力學性能。(【3】Zou etal., Philosophical Magazine (2016))
圖4. 十面體準晶Al-Ni-Co沿著不同取向的壓縮試驗 【2】
這篇發表在PhysicalReview Materials上的工作利用微納力學方法，在此前沒有人研究過的溫度范圍下，觀察和測試了20面體準晶Al-Pd-Mn的變化。這項工作發現了一些有趣的現象：（1） 室溫到300攝氏度準晶還是穩定的，300到500度準晶發生了相變，變成了多晶體（產生了四種新相），但是500度以上還是準晶；說明該準晶高溫熱力學穩定，低溫動力學穩定，中間溫度不穩定；（2） 300-500攝氏度從單晶變成納米多晶，變形機制從位錯機制改變為擴散和晶界移動的機制；（3）因表面擴散和蒸發，樣品在高溫下體積變小了；(4) 變形曲線由低溫鋸齒狀過度到高溫平滑曲線。
圖5.
展開 基于COMSOL的空間調制電場誘導聚合物微納米結構成型
數值模擬：針對目前線性穩定分析方法在空間調制電場誘導聚合物流變成形方面的不適用性，本章兼顧微納米尺度效應，建立了基于電流體動力學的兩相流動力學模型，并從力學分析角度出發研究了聚合物在空間調制電場作用下的流動成形機理，探討了成形過程中電場與聚合物流場間的耦合關系，深入理解空間調制電場誘導聚合物流變成形的本質原因。
兩相流動力學模型 ：由于聚合物復形過程中誘導模板與導電襯底的固定性，聚合物誘導流變過程的動態演變可歸結于外加電場作用下聚合物氣液界面的動態追蹤，在此，采用兩相流模型描述氣液界面形貌的演變狀態。在描述空間調制電場誘導聚合物流變行為中，需要解決的關鍵問題為：（1）電場與流場的耦合，即電場如何對流場產生作用力，流場如何影響電場分布；（2）準確的追蹤氣液界面，即如何展現電場誘導聚合物流變成形的動態過程。為實現上述目標，兩相流模型包括以下三個方面：（1）電場，即 Maxwell 方程，描述外加電壓下聚合物與空氣內部的空間調制電場分布；（2）流場，即 Navier-Stokes方程，描述流體（包含空氣與聚合物）的流變狀態；（3）相場，即 Cahn-Hilliard 方程，描述流體狀態屬性以及氣液界面的運動過程。
微納尺度效應 ：采用兩相流動力學模型描述空間調制電場誘導聚合物流變復形過程需要引入尺度效應的影響在微納尺度下，各種宏觀狀態下不明顯的現象逐漸凸顯出來，其中，最主要的幾個尺度效應包括表面張力、氣液固三相交界接觸角、邊界速度滑移以及黏度效應。
驗證微尺度效應
聚合物流變階段
強調制狀態復形過程
過調制狀態復形過程（施加電壓42V）
初始時刻氣液界面電場力分布
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展開 【AI+波浪補償】AR模型實時船舶運動預測中的尺度效應
本研究利用AR模型研究了實時運動預測中的船體尺度效應。應用切片理論生成船舶數據集。這些具有不同頻譜特征的船舶運動數據集被用于實時預測模擬中。本研究探討了頻譜帶寬、峰值頻率和船體尺度如何影響預測性能，并根據數值模擬結果得出結論。預測精度與頻譜帶寬和峰值頻率呈負相關。在船體尺寸相同的情況下，AR模型對主尺寸較大的船舶性能較好。根據上述規律性，初步建立了評價最大可預測時長的經驗公式。
