基于SPH方法的液滴撞击可湿润固壁模拟

液滴撞击固体壁面是一种常见的自然现象和工业过程,在这些现象和过程中液滴运动往往受到壁面可湿润性的影响.本文提出了一种可湿润性固壁边界条件的计算方法,即假设壁面粒子的亲水性以及毛细吸附作用统一表现为对支持域内流体粒子的吸附力.吸附力的大小与流体压强、材料饱和度及亲水性有关.基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,模拟了静态液滴在不同可湿润性壁面上由变形至稳定的过程.考虑壁面可湿润性的影响,模拟了液滴撞击疏水壁面的过程.结合试验数据,分析了壁面可湿润性对液滴运动过程的影响.研究表明:根据模拟液滴静态接触角的变化特点,本文可湿润性固壁边界条件可以较好地反映出壁面可湿润性;液滴撞击输水表面的模拟数据与试验结果趋势上吻合良好,液滴回弹时在壁面可湿润性的影响下形成液柱;壁面可湿润性对撞击后液滴的铺展过程影响很小,在该阶段壁面摩擦力起主要作用,回缩和回弹阶段壁面可湿润性对液滴运动特征的影响较明显.     

危地马拉的“重生歌”之谜

<正>如果说一首歌能让死去的人获得重生,很多人会认为这只是在神话、小说或电影里才会出现的事情。但是,在危地马拉北部的雨林里,生活着一群与世隔绝的土著人,几百年来,族中一直流传着一首被人们称作"重生歌"的古老歌曲,因意外或疾病而死亡的人,只要听到那首"重生歌"就会奇迹般地死而复生。世界上真的有这种让人死而复生的歌吗?     

科学健身

在进行体育运动健身活动中,有时会出现身体不适,或因各种不当或意外而产生身体某些部位的伤害,即运动损伤。因此,掌握运动要领和自我保护方法就显得非常重要了。 (1)调整状态 人在刚刚醒来时,神经中枢的抑制过程才过去,尚未开始活动;与此同时,全身肌肉十分松弛、软弱无力。倘若这个时候便去从事激烈的运动,很有可能由于用力过猛过急而给身体带来不利影响。因此醒来后宜先用10分钟的时间在室内活动,以便体内各关节血流旺盛,活动自如,然后再投入剧烈运动。     

通古斯大爆炸之谜

类似木彗撞击的小天体撞行星事件,其实很有可能早已在地球上发生过,比如6500万年前的恐龙大灭绝就有可能是由于彗星或小行星撞击地球造成的。现在,让我们来看看另一次可能的天地大冲撞。     

从地质历史演化趋势分析恐龙的灭绝

恐龙灭绝一直是天文学、地质学、生物学等学科研究的课题。至今有130余种恐龙灭绝的观点或学说解释,大致可概括为地外因素(小行星或彗星撞击说、太阳黑子等)、地内因素(火山喷发、板块运动、气候巨变等)和恐龙生理结构因素(恐龙蛋壳病态和雌雄比例失调等)。由于全球不少地区的白垩系/古近系地层中存在铱(Ir)元素异常,因此撞击说成了导致恐龙灭绝的主流学说;但是恐龙蛋壳病态、白垩系/古近系(K/Pg)连续过渡沉积以及海洋沉积等证据的出现,撞击说渐渐受到质疑。纵观地质历史时期的数次生物大灭绝,不难发现许多物种都有萌生→发展→壮大→衰退→灭绝的过程。因此,应多因素地从地史演化趋势的角度分析恐龙的灭绝。     

全球岩石圈板块为什么会运移?

全球岩石圈板块运移的动力学机制,长期以来始终是一个议而不决的难题。地质演化历史的大量信息都埋藏在岩石圈内部,很少出露地表。然而,近2亿年来的地质信息出露比较多,资料也比较可靠,学者可对此问题进行探讨。根据全球中、新生代7次板块运动模式的变化,可以认为岩石圈板块的运动是由巨大的陨石撞击地球表层诱发的,而不是如流传很广的"地幔传送带模式"假说所认为的那样产生的。每隔3 300万年左右,地球都会随太阳系一起穿越一次星际物质较密集的银道面,引起引力场的巨变。引力场的改变使一些小行星改变其原来的运行轨道,从而导致地球表层受到来自陨石的不同角度的撞击,诱发地球岩石圈板块运动方向或模式的改变。     

(微)玻璃陨石研究进展

玻璃陨石是地外物体剧烈撞击地球时,地表靶物质熔融后快速凝结的天然玻璃。地表发现的玻璃陨石多呈块状,棕黑色到浅绿色,一般为厘米级大小,表面多具空气动力学熔蚀刻痕;与地表发现的玻璃陨石不同,微玻璃陨石是在沉积物或地层极为局限的层位中发现的微细玻璃陨石,粒度一般为毫米级以下,它们与相应的玻璃陨石事件在成因和分布范围上有密切的联系,其形成年龄和化学成分与玻璃陨石相当,并常具有撞击成因的结构构造特征。 虽然玻璃陨石也是一种撞击玻璃,但它具有广泛而限定的地理分布,至今没有找到相应的、可以确定的撞击坑,其靶物质的性质也不清楚,因此玻璃陨石在概念上不包括与特定撞击坑或界线事件有关的撞击玻璃（Impact glasses）或撞击成因的微玻璃球。     

动感之美

当一朵小花静静地停在枝头时,人们会感受到它的恬静之美;当春风不时吹拂小花时,人们感受到的是其摇曳之美;如果一只静卧的动物受到意外惊吓后跳跃或奔跑时,此时人们会看到更加震撼的动感之美……在不久前揭晓的2012年威立雅野生生物摄影大赛上,不少获奖摄影作品向人们展示了野生生物的动感之美。     

科学家逮住地球被撞的证据

最近,美国航空航天局公布了一幅高清晰度的照片。此照片被认为是科学家终于找到了历史上地球曾遭受一颗巨大彗星或小行星撞击的证据。据说,那次撞击在地球上留下一个180千米宽、900米深的大坑。科学家早在1980年就已经注意到这个位于墨西哥尤卡坦半岛上的大陨石坑。但由于它藏在石灰石岩层下,即使人走在上     

科学之窗

利用照像机监控 航天飞机安全情况美国航空航天局(NASA)官员近期表示:他们计划在2005年春季恢复发射航天飞机。2003年2月1日,"哥伦比亚"号航天飞机在返回地球时发生解体,机上7名宇航员全部殉难。这次灾难的罪魁祸首是"哥伦比亚"号航天飞机在发射过程中,其油箱上绝缘材料发生脱落撞击在机翼上引发的。现在,新设计的航天飞机外部油箱将不会出现上述材料脱落的现象。设计人员在接近油箱顶部的位置安置一架照相机,以此监测材料脱落及航天飞机腹部可能受到的伤害。当航天飞机发射时,照相机开始工作。8分钟     

用高聚物制造的有机肌体机器人

英国霍尔大学的研究人员发明了一种制造机器人手臂的方法。这种手臂是通过高聚物的扩张和收缩移动,而不是通过传统的液压、电子或气动刺激移动的。该研究小组声称,这种高聚物肌体比用现行技术驱动的肌体要灵活得多,因为只要加某种化学试剂,它们就能变硬或变软。许多生物体将化学能转变成机械能,从而产生运动,但机器却很少能这样。泰勒等人说他们通过肌体     

广西博白县及百色盆地玻璃陨石裂变径迹年龄研究

玻璃陨石之所以引起各领域科学家的关注,主要是因为它是一种介于地球和天体物质之间冲击过程的综合产物,即地球外物体超速撞击地球表面的结果.人类从未观察到玻璃陨石降落或形成过程,玻璃陨石的研究将提供地球历史上天体物质冲击地面的撞击事件,从而推演其母岩和源坑.     

豆酱——皮肤美容新概念

爱吃豆酱的日本人,忽然发现一个秘密:豆酱居然有让黑色的细胞变白的奇异功能!这是日本农林水产省食品综合研究所食品功能部最新公布的研究成果。研究者认为,豆酱中含有一种物质,能够抑制黑色素的合成。皮肤白皙或黝黑的决定因素是什么?是黑色素。当皮肤受到同样剂量紫外线照射时,有些人就会有更多的黑色素分泌,使皮肤变黑。负责这项研究的新本洋士主任研究员透露,他们在给小鼠的合成黑色素的细胞(黑色素瘤细胞)上添加豆酱中提取的物质时,发现原来黑色的细胞竟奇迹般地变白了。     

旋捲构造及其他有关中国西北部大地构造体系复合问题

研究任何一个区域的地质构造问题,必须把决定本地区和有关地区的地质形成和变形发展过程的因素全部都考虑在内。形成和变形互相结合这一概念所包含的统一性,只有通过方法上各自不同的地质研究部门的通力合作,才能体现出来。因此,在讨论下列问题时,凡是有关形成方面的问题,都分别划归到地层、沉积与熔岩充塞的研究的领域;而变形问题按理应当属於地质力学的范围。为了对於一个大地构造运动获得正确理解,不管运动是哪样,即使我们工作的方法不是从研究造成这个运动的程式入手,也必须让我们的结论受到这种运动程式的验证。而研究大地构造所     

中国,别输在起步线上--读《第三次工业革命》有感

又一本书风靡了中国——《第三次工业革命》，这使人不禁想起了另一本书：《第三次浪潮》。上世纪八十年代初．它挟带着来自太平洋彼岸的滚滚浪潮．撞击了改革开放初期的国人心灵．让人们不仅看到了当今世界的发展．更了解到世界的未来将会发生什么样新的变化。由此．一场“迎接新技术革命挑战”的讨论在全国展开，成为那一时期思想解放运动中的一个强音。     

造成物种大灭绝的小行星来自哪里

6500万年前的自垩纪．地球上包括恐龙在内的大多数物种都灭绝了。关于这次大灾难发生的原因总是众说纷纭。但科学界一致认同的假说是小行星撞击地球说：有一颗直径约10公里的小行星猛烈撞击地球。撞击时扬起的尘埃飘浮在大气中，遮蔽了阳光．使地球一片黑暗，并持续了一段时间。     

图象显示过程——关于人体特殊感应机能的调查报告(三)

前文已报道,人体特殊感应机能在少年儿童中有一定程度的普遍性.具有这种特殊感应机能的少年儿童在测试过程中主观上有什么感觉,是一个令人感兴趣的问题.我们让十多位具有这种机能的少年儿童各自独立叙述辨认文字或图形过程中的主观感觉.当受试者的感应时很短时,图象显示过程很快完成,受试者无法详细描述;当感应时较长时,受试者就可以详细描述图象显示的过程.综合他们的叙述,使我们对受试者主观上图象显示过程有了初步的了解. 受试者一致反映,在测试时,不论是用非密封法、纸套密封法还是布套摸图法,接受试样(非密封的或密封的文字、图形)后,主观上感到脑中逐渐出现一幅彩     

月球巨撞击起源的最新模拟

月球的起源与地球有密切关系。自1880年提出月球是从地球分裂出去的假说以来,科学家们提出了多种假说。近30多年来流行的是巨撞击假说,认为有颗称为忒伊亚(Theia)的星体撞击原地球,抛出的物质很快聚集形成地球的卫星——月球。行星形成过程的观测和理论研究确信地球吸积晚期经历过巨撞击,而月球的探测资料提供其起源的约束,计算机模拟方法的发展可以量化地跟踪撞击演变过程,得到符合约束的合理情况的可能范围。介绍三种最新的最佳模拟及其结果,虽然有所不同,但在很多关键问题上取得了重要进展,并得到一些普遍的结论。解决了地球和月球起源的基本问题,但还需要进一步研究遗留的或可能提出的新问题。     

通过阅读让孩子对科学产生兴趣

<正>书籍具有特殊的力量,能够催生一辈子的求知欲望,让孩子想要更多地了解这个世界以及它的方方面面。就算是《自然》杂志的编辑,也曾经年轻过。在最近一篇"图书与艺术"栏目特稿中,《自然》的读者可以一窥是什么激励了这些编辑——或者至少是什么帮助这些编辑对科学产生兴趣。忘掉虚拟现实眼镜和计算机模拟、运动传感的交互方式吧,让我们年轻编辑读到的是一些更为古老的时候关于世界的故事。问一下某个人,他们孩提时受到什么阅读材料     

月球巨撞击起源的最新模拟

月球的起源与地球有密切关系。自1880年提出月球是从地球分裂出去的假说以来,科学家们提出了多种假说。近30多年来流行的是巨撞击假说,认为有颗称为忒伊亚(Theia)的星体撞击原地球,抛出的物质很快聚集形成地球的卫星--月球。行星形成过程的观测和理论研究确信地球吸积晚期经历过巨撞击,而月球的探测资料提供其起源的约束,计算机模拟方法的发展可以量化地跟踪撞击演变过程,得到符合约束的合理情况的可能范围。介绍三种最新的最佳模拟及其结果,虽然有所不同,但在很多关键问题上取得了重要进展,并得到一些普遍的结论。解决了地球和月球起源的基本问题,但还需要进一步研究遗留的或可能提出的新问题。