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基于液晶引流效应的全新微流体驱动方式 被引量:12
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作者 刘春波 田勇 +1 位作者 辻知宏 蝶野成臣 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期122-129,共8页
对现有微流体驱动技术中普遍存在的微型化难、驱动力小等缺点,提出液晶引流驱动方式。作为开发该驱动方式的第一步,采用理论计算模拟与辅助试验验证相结合的研究方法,以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,对上板处于浮动状态下液晶... 对现有微流体驱动技术中普遍存在的微型化难、驱动力小等缺点,提出液晶引流驱动方式。作为开发该驱动方式的第一步,采用理论计算模拟与辅助试验验证相结合的研究方法,以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,对上板处于浮动状态下液晶盒的驱动效果及影响因素进行研究。结果表明,连续方波电场作用下引起的液晶引流效应可以驱动液晶盒上板运动,方波电场频率为1 Hz、有效率为5%时驱动速度最大。液晶分子指向矢倾斜角的旋转范围对驱动效果影响较大,所施加电压对于倾斜角的旋转范围没明显影响,两板间的距离却影响很大。通过选择合适的驱动条件已成功得到90μm/s的高驱动速度。采用显微镜下直接观察液晶盒上板运动情况的方法进行试验验证,结果与理论计算结果定性上十分吻合,定量上试验结果偏小,最大差距出现在电场施加后的第三周期,主要原因是液晶盒制作时初始配向误差,可通过改变配向膜的种类及摩擦条件来改善。 展开更多
关键词 引流效应 微流体驱动 Leslie-Ericksen理论
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HAN-IPS液晶盒的引流效应
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作者 郑桂丽 姜丽 张志东 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期771-775,共5页
根据Erickson-Leslie流体动力学理论,研究了混合排列向列相-共面转换液晶盒的引流效应。在强锚定边界条件下,经过理论推导,得出液晶指向矢与流速的关系方程,进一步通过数值计算得出指向矢分布与时间的关系。发现引流效应加快了指向矢达... 根据Erickson-Leslie流体动力学理论,研究了混合排列向列相-共面转换液晶盒的引流效应。在强锚定边界条件下,经过理论推导,得出液晶指向矢与流速的关系方程,进一步通过数值计算得出指向矢分布与时间的关系。发现引流效应加快了指向矢达到平衡态的速度,而且破坏了指向矢分布的瞬态对称性,特别在加电压的初始几毫秒这种现象非常明显。 展开更多
关键词 混合排列向列相 共面转换 引流效应 指向矢分布
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基于液晶引流效应的数值计算与研究
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作者 王安标 刘春波 +1 位作者 田勇 邓鹏辉 《机床与液压》 北大核心 2018年第1期22-26,共5页
针对液晶盒上基片固定和上基片游离两种状态分别建立计算模型,运用MAPLE化简液晶引流效应基本方程组,在给出边界初始条件的基础上,运用MATLAB编写计算程序并以程序运行时间为指标完成程序优化。对于上基片固定模型,添加电场后液晶指向... 针对液晶盒上基片固定和上基片游离两种状态分别建立计算模型,运用MAPLE化简液晶引流效应基本方程组,在给出边界初始条件的基础上,运用MATLAB编写计算程序并以程序运行时间为指标完成程序优化。对于上基片固定模型,添加电场后液晶指向矢逐渐转向电场方向,在50μm盒厚、添加10~5V/m场强的恒定电场时,液晶分子转动引起液晶流动最大速度为27.5μm/s,发生在添加电场后的0.23 s。对于上基片游离模型,在50μm盒厚,添加场强为10~5V/m、频率为1 Hz、占空比为20%的6周期方波电场时,液晶盒最大速度为259.384 0μm/s。数值计算与实验数据相对比,液晶盒上基片位移数值大小在同一个数量级,运动轨迹十分吻合。 展开更多
关键词 液晶引流效应 Leslie-Ericksen理论 程序优化
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基于液晶引流效应的上板游离态液晶盒数值计算研究
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作者 王安标 田勇 +1 位作者 刘春波 崔帆 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第11期1222-1229,共8页
以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,建立液晶盒上基片游离状态的计算模型,在给出边界初始条件的基础上,运用二阶Runge-Kutta(龙格-库塔)法与中心差分法对方程组进行时空离散,通过MATLAB编写计算程序,调整计算参数得出液晶盒厚度、... 以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,建立液晶盒上基片游离状态的计算模型,在给出边界初始条件的基础上,运用二阶Runge-Kutta(龙格-库塔)法与中心差分法对方程组进行时空离散,通过MATLAB编写计算程序,调整计算参数得出液晶盒厚度、液晶盒两端所施加电场参数对液晶引流的影响.结果表明:液晶指向矢的大小随液晶盒上下基板所施加电场的交变而交变,并引起液晶引流速度大小交变;随着液晶盒厚度的增加,液晶盒上基片在一个周期内移动的位移也在增加;液晶盒两端所施加电场的占空比基本上不影响液晶盒上基片速度的大小,对液晶盒上基片速度最大值出现的时间点影响很大;通过与实验数据相对比,液晶盒上基片位移数值大小在同一个数量级,运动轨迹比较吻合. 展开更多
关键词 液晶引流效应 Leslie-Ericksen理论 液晶盒
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反扭曲向列相液晶盒中的引流(英文) 被引量:3
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作者 张志东 姜丽 魏怀鹏 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期199-203,共5页
根据Erickson-Leslie流体动力学方程,研究了反扭曲向列相液晶盒.该液晶盒只有在有外场的情况下才会扭曲.通过计算模拟得出指向矢构形和流速与时间的关系.在外加电压情况下,由于存在引流效应导致指向矢分布不正常.
关键词 液晶 引流效应 计算机模拟 反扭曲盒
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连续方波电场作用下液晶引流驱动效果数值分析 被引量:3
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作者 王安标 刘春波 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期654-660,16,共8页
为拓宽液晶相材料的应用范围,首次提出了液晶引流驱动的微驱动方式;以Leslie-Ericksen理论为基础,构建了平板运动与液晶引流相联系的一维计算模型,深入研究了液晶盒内部配向场与引流场的耦合机理。对连续方波电场作用下,上板自由、下板... 为拓宽液晶相材料的应用范围,首次提出了液晶引流驱动的微驱动方式;以Leslie-Ericksen理论为基础,构建了平板运动与液晶引流相联系的一维计算模型,深入研究了液晶盒内部配向场与引流场的耦合机理。对连续方波电场作用下,上板自由、下板固定的液晶盒进行了连续驱动,结果发现其驱动后的移动状态与盒内是否发生回弹效应有关:两板距离为50μm时,盒内未发生回弹效应,盒中心处分子倾斜角的变化范围为60°~90°,所形成的速度剖面图为S型;两板距离为110μm时,盒内发生了回弹效应,盒中心处分子变化范围为90°~100°,所形成的速度剖面图为双S型。通过观察上板的移动状态对两板距离为110μm的液晶盒进行了验证实验,实验结果与计算结果在移动姿态上十分吻合;定量上,由于配向精度的影响在连续电场的第三周期出现了较大误差,但整体上证明了理论推导模型的正确性。 展开更多
关键词 引流效应 回弹效应 Leslie-Ericksen理论 方波电场
原文传递
有效粘滞系数对混合排列向列相液晶动力学的影响 被引量:5
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作者 周璇 张志东 孙玉宝 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期168-173,共6页
以液晶动力学理论为基础,对混合排列向列相液晶的动力学行为进行了研究。在严格考虑引流效应、通过有效粘滞系数γeff考虑引流效应和完全忽略引流效应这3种条件下,分别建立了指向矢运动方程。通过对加电压和撤电压过程的数值模拟,给出... 以液晶动力学理论为基础,对混合排列向列相液晶的动力学行为进行了研究。在严格考虑引流效应、通过有效粘滞系数γeff考虑引流效应和完全忽略引流效应这3种条件下,分别建立了指向矢运动方程。通过对加电压和撤电压过程的数值模拟,给出了有效粘滞系数γeff对液晶指向矢分布及有效折射率的影响。 展开更多
关键词 混合排列向列相 引流效应 有效粘滞系数
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电场驱动液晶微流动数值研究
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作者 董超帝 刘春波 《科技创新与生产力》 2016年第6期62-64,共3页
文章主要阐述了液晶引流效应基本方程组,并化简方程组、给出边界初始条件,在此基础上介绍了编程原理以及程序优化方法。程序计算结果正常,能够和实验结果相符。程序优化合理,在模拟计算时,由原来需要计算1 312 h优化到61 h,计算效率提... 文章主要阐述了液晶引流效应基本方程组,并化简方程组、给出边界初始条件,在此基础上介绍了编程原理以及程序优化方法。程序计算结果正常,能够和实验结果相符。程序优化合理,在模拟计算时,由原来需要计算1 312 h优化到61 h,计算效率提高20多倍。 展开更多
关键词 液晶引流效应 Leslie-Ericksen理论 程序优化
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电场作用下液晶微流动数值计算程序编写与优化
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作者 林绿叶 刘春波 王安标 《计算机科学与应用》 2017年第10期974-983,共10页
本文是根据液晶引流效应,以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,建立了模拟电场作用下产生的液晶微流动基本控制方程组,并运用MATLAB软件辅助编程计算。为提高求解效率,针对程序时间、空间尺度小,循环次数较多的特点,重点对关键子程... 本文是根据液晶引流效应,以小分子液晶Leslie-Ericksen理论为基础,建立了模拟电场作用下产生的液晶微流动基本控制方程组,并运用MATLAB软件辅助编程计算。为提高求解效率,针对程序时间、空间尺度小,循环次数较多的特点,重点对关键子程序段进行了优化,得到了串行计算(for循环)的最佳计算方法。此外,通过预先对所有的变量分配内存和优化单行程序的方法,有效减少了程序运行时间。执行结果显示:优化后的程序运行结果与原程序结果吻合,模拟计算1秒时长时,计算时间由原来约912.83个小时减少到约47.37个小时,计算效率提高近20倍。 展开更多
关键词 液晶引流效应 MATLAB软件 微流动 程序优化 串行计算
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中巴经济走廊资金使用效率提升的策略选择——基于AHP-SWOT模型分析
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作者 肖冯 《当代经济》 2021年第9期22-27,共6页
依据AHP-SWOT模型,本文分析了走廊资金使用效率,结果显示:走廊资金使用效率整体上内部优势大于外部劣势,外部机遇大于外部威胁;内部优势在资金使用效率中贡献最大;以资金引流效应、工程设施设备成本的低价、结算制度的保障对效率提升贡... 依据AHP-SWOT模型,本文分析了走廊资金使用效率,结果显示:走廊资金使用效率整体上内部优势大于外部劣势,外部机遇大于外部威胁;内部优势在资金使用效率中贡献最大;以资金引流效应、工程设施设备成本的低价、结算制度的保障对效率提升贡献最明显;疫情与中国的技术进步提供的外部机遇,以及美元贬值、YD干扰形成的外部威胁促进资金效率的提升。在此基础上提出提升资金效率的策略选择,应以加强吸引投资、发挥价格优势、强化安全稳定环境、推动"简而真"的监管为主要策略。 展开更多
关键词 债务负担 资金使用效率 AHP-SWOT 引流效应
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