高压固氩晶体构型与材料属性的研究

为研究面心立方结构(fcc)固氩的高压压缩特性和热力学特性,本文运用超分子单、双(三)重激发耦合簇理论(CCSD(T))ab initio法计算原子间距在2.0～3.3■下室温fcc固氩的多体相互作用势,得到固氩两体、三体和四体势团簇的构型以及两体和三体势的截断位置、收敛性、多体结合能和高压压缩特性,并与前期理论计算结果、实验值进行比较。结果表明:(Ar)_2团簇的总原子数是903,属于12种不同的几何构型,(Ar)_3是861,属于25种不同的几何构型,(Ar)_4是816,属于28种不同的几何构型;仅考虑两体、三体项,且近邻原子数为42时,总多体势能U_n在原子间距■时收敛,而当■时,需要考虑四体项或者更多的近邻原子才能收敛;其多体展开式是一交换级数;零点振动能大约为总结合能的6%,已不可忽略。通过比较发现,本文的计算结果和实验数据在80 GPa内完全吻合。     

多体相互作用对固氩物态方程的影响

采用ab initio自洽场(SCF)HFD方法及原子团簇理论,运用Gamess程序定量地计算了最近邻原子间R=2.40-4.00间高压下fcc晶体固氩的两体、三体结合能及物态方程.对原子势能多体展开式的收敛性和截断性做了分析说明.结果显示,固氩在高压区域,两体势对结合能的影响是正的,而三体势对结合能的影响则是负的.在高压区域,两体势对固氩的结合能贡献了过多的排斥效应,加入三体分量的修正后,理论计算能够较好地解释到80GPa的压强.     

金属Mo的电子结构和物理性质

由于固体中多原子相互作用势能函数的建立和原子状态构造原则的提出,Pauling的金属价键理论已发展到一个定量的精确化的水平.本文的主要目的是应用这个新势能函数和原子状态构造原则系统地对金属Mo的电子结构和物理性质进行分析.随后计算了金属Mo的势能曲线、结合能、晶格常数、体弹性模量、杨氏模量以及线热膨胀系数随温度的变化.这些性质的理论值与实验值均符合很好.     

金属表面张力的计算模型

以价电子能级结构理论对金属表面的原子能态进行分析，计算了表面原子结合能，并在此基础上得到表面超额焓的经验计算公式。将此公式推广到金属液固比表面焓、液态表面张力的计算，结果与实验值一致。     

碱卤晶体结合能的理论计算

用函数ψ=Ae-λr作为离子晶体结合能中除库仑作用之外的排斥势能,其中A,λ由点阵常数r0和压缩率β决定,计入这个函数得到的碱卤晶体结合能与实验值误差很小。     

金属晶体结合能的解析计算

利用一种新的解析势能函数计算金属晶体的结合能,提出了一种新的金属结合能计算方案.通过计算Al、Cu、Ag等金属的结合能,发现其计算值与实验值非常吻合,从而证明此势能函数具有普适性,用这种方法计算金属晶体的结合能是可靠的.     

Mg_2Si金属间化合物的结构稳定性,热力学和力学性能的第一性原理计算

通过CASTEP软件包中基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Mg_2Si金属间化合物的平衡晶格常数、热力学参数和弹性常数.利用理论公式和分析方法以及经验公式推导了Mg_2Si的密度、结构稳定性、弹性模量、硬度和熔点等.晶格常数、热力学参数和弹性常数的计算值与实验值和理论值吻合,证实了第一性原理方法计算所得参数的正确性与可靠性.推导了Mg_2Si形成热和结合能,结果表明Mg_2Si易形成稳定化合物,具有较强的合金化能力.同时推导了密度ρ、弹性模量E、剪切模量G、体模量B、泊松比ν和各向异性参数A,结果与实验值和其他理论值吻合,证实了Mg_2Si具备低密度、高弹性模量、塑性差以及Mg_2Si相为脆性相的特性.利用经验公式预测了Mg_2Si硬度和熔点,证实其高硬度、高熔点的特性.     

基于批沉降实验研究活性污泥沉降速率

运用批沉降实验研究了活性污泥的区域沉降和压缩沉降规律,确定了沉降特性参数．考察了经验公式法确定区域沉降速率参数,发现其与实验测定值存在较大的差异．建立了一个关于压缩沉降过程中污泥层高度与时间的数学模型,给出了模型中参数的估计方法;运用批沉降实验数据对模型进行了验证,结果表明模型能够较为理想地描述压缩沉降过程．并在该模型的基础上,提出了判断区域沉降到压缩沉降临界点的理论公式,导出了一个新的压缩沉降速率公式,表明压缩沉降速率不仅和沉降时间有关．还和污泥的初始浓度及污泥层初始高度有关．     

用宏观-微观模型研究超重核271^110及其衰变链的α衰变能和衰变寿命

用新参数的宏观-微观模型对超重核271^110及其衰变链各核的结合能进行计算,并用所得的结果计算α衰变能,然后用新参数的Viola—Seaborg公式计算这些原子核的衰变寿命。所得结果与实验值进行比较,与实验值符合得很好。     

用最小二乘法拟合结合能公式的参数

本文提出了一个原子核结合能公式的新形式,並借助于Apple—Ⅱ和H_(89)微机,用最小二乘法将新公式同Wapstra和Bos.的核素质量表中经过实验严格测定的1271个核素质量拟合,定出了新公式的11个参数,从而得到这个新公式的具体形式。     

金属成形过程实验模拟和理论转换热能原理

引入了大变形流动理论的偏相似耦联方程的概念 ,并应用加权余量法建立了金属成形过程中的实验模拟和理论转换热能原理 ,根据该势能原理并应用拉氏乘子法 ,建立了相应的广义势能原理 ,这些势能原理将在实验模拟的基础上为实现模型体和原型体位移与应力场的互相转换奠定理论基础 ,并对金属成形过程的理论研究与实验验证有重要的理论意义和实用价值     

具有小浓度共晶点组元的二元系摩尔分数的理论计算

本文从正规溶液理论的液——固平衡曲线方程出发,讨论具有小摩尔分数共晶点的二元系,得到了计算共晶点的理论公式,并与经验公式及实验值进行了比较,计算值与实验值符合得较好。     

高压静电场对植物细胞跨膜电位的影响及机理初探

采用平面类脂双层模型分析外加高压静电场对植物细胞跨膜电位的影响，并探讨其微观机理。在生物学基础上，结合能斯特公式及隧道效应导出外加高压静电场与跨膜电位的关系，可以解释相关的实验结果。     

高压静电场对植物细胞跨膜电位的影响及机理初探

采有平面类脂双层模型分析外加高压静电场对植物细胞跨膜电位的影响，并探讨其微观机理。在生物学基础上，结合能斯特公式及隧道效应导出外加高压静电场与跨膜电位的关系，可以解释相关的实验结果。     

晶体结合能的计算

本文导出了一个计算晶体结合能的公式.计算所得结果与实验值基本吻合.     

金属锌的电子结构及物理性质

用新发展的金属价键理论，系统分析了金属Ｚｎ的电子结构和性质．用单原子状态自洽法确定金属Ｚｎ的电子结构为［Ａｒ］（３ｄｎ）６．２２７９（３ｄｃ）３．７７２１（４Ｓｃ）０．０５２８（４Ｓｆ）１．９４７２，计算了晶格常数、结合能及势能曲线、各种弹性模量和线膨胀系数随温度的变化．计算结果与实验值符合较好．     

利用宏观-微观模型研究超重核区原子核的α衰变能和衰变寿命

应用不同参数的宏观-微观模型对超重核区（Z≥104）70个原子核的结合能进行计算,利用所得结果计算α衰变能,并对结果进行比较,发现新参数的结果更为理想.然后将新参数的α衰变能代入新参数的Viola-Seaborg公式,计算超重核区原子核的衰变寿命,通过对所得结果和实验值进行比较,得出研究结果与实验值符合较好的结论.     

含粗颗粒固体物料在垂直管流中水击规律

细颗粒与流体形成的均质或伪均质浆体,可以作为单相流体考虑水击问题.但对于含粗颗粒物料的固液两相流体,由于粗颗粒与流体跟随性较差,水击过程中动量传递特性与细颗粒差异较大;同时,粗颗粒孔隙中含有的气体在水击发生时可以产生较大的压缩变形,改变了颗粒的弹性模量,对水击特性有重要影响.基于浆体水击波速公式,利用试验数据得出粗颗粒与流体的跟随性计算公式,引入颗粒孔隙气体分数修正颗粒弹性模量,推导出了含粗颗粒物料在垂直管流中水击波速公式.将该公式计算结果与锰结核垂直提升管道实验水击波速实测结果比较,二者比较吻合.     

一种新的Lennard-Jones链式流体自扩散系数计算公式

基于Chapman-Enskog流体扩散系数理论,结合一套较新的针对Lennard-Jones链式(LJC)流体的分子动力学模拟数据,提出了一个新的计算LJC流体自扩散系数的半经验公式.新公式引入包含6个拟合参数的两个修正函数,分别对长链分子间排斥势能和吸引势能对分子间摩擦系数的影响进行修正,更加准确地反映出真实流体分子间的相互作用情况.新公式在较广泛的温度、压力范围内对22种LJC流体的自扩散系数进行了预测,预测结果与1081个实验数据点比较的平均绝对偏差为3.41%.     

氖闪光管探测仪的研制

为了研制氖闪光管探测仪,作者先后制作了两种不同气压、不同管径的氖闪光管。同时还设计制作了氖管工作所必须的高压脉冲系统。本文叙述了氖闪光管探测仪的制作、结构以及探测效率与高压脉冲幅度的关系。脉冲延迟时间对效率的影响也作了初步探讨。结果表明,氖闪光管的效率与脉冲参数有密切关系。通过实验选择恰当的高压脉冲幅度及脉冲延迟时间是保证探测仪有高效率和低假闪光率的重要因素。