分数Poynting-Thomson模型对聚合物介电松弛的研究

描述了粘弹性力学过程的弹壶,提出了描述介电松弛现象的容阻器,建立了分数Poynting-Thomson模型,利用遗传算法结合共轭梯度法确定最优拟合参数,表明分数Poynting-Thomson模型对聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物的介电常数和介电损耗给出了极好的描述。     

分数Poynting-Thomson模型应用于聚碳酸酯及其混合物介电损耗的研究

基于分数阶微积分理论,建立了介电松弛的分数Poynting-Thomson模型,讨论了该模型各参数变化对介电损耗的影响.利用遗传算法结合共轭梯度法确定最优化模型参数,用该模型拟合了聚碳酸酯及聚碳酸酯与热塑性聚酯混合物在不同温度介电损耗的频谱数据.结果表明,该模型可以对聚碳酸酯及聚碳酸酯与热塑性聚酯混合物的介电损耗给出很好的描述,在不同温度下,松弛时间对温度具有简单的依赖关系.     

基于动物组织预测儿童组织介电特性的数值模拟研究

目前已有的对儿童在电磁暴露环境下的安全评估大都采用成年人的介电数据,这给数值计算带来一定的误差。由于猪的组织介电特性与人的相似度较高,以幼年猪的组织测量数据为基础,建立幼年儿童组织介电谱的四阶Cole-Cole数学模型参数。选取A.Peyman等人在2006年对50 MHz~20 GHz频段内猪的组织进行的离体与活体测量数据,利用Cole-Cole方程的非线性数值计算,对数据进行曲线拟合,建立模型参数。对幼年猪的13种组织进行了曲线拟合,得到了对应的Cole-Cole模型的14个参数,并对比分析了文献中成年动物组织介电常数、电导率以及Cole-Cole方程参数。拟合参数模型可以对不同频率下儿童组织电参数进行预测分析。此外,儿童组织介电特性与成年人相比变化较大,在进行生物电磁暴露研究特别是对儿童与青少年的电磁暴露安全评估时使用成年数据进行代替会带来较大的误差。     

沥青混合料介电特性温度-频率等效原理

为量化温度、频率对沥青混合料介电特性的影响,实现无损检测设备在不同温度、频率下的数据统一,通过理论推导建立基于温度、频率的沥青混合料介电模型和温度-频率等效原理,进行不同温度、频率条件下沥青混合料相对介电常数的测量试验.试验采用介电常数测试平台测定2种沥青混合料在30～60℃温度范围、6种频率条件下的相对介电常数和介电...     

PLZT在硅基板上的介电行为研究

本文将Pb0.93La0.07Zr0.40Ti0.60O3薄膜镀到硅基底上,制得薄膜在硅基底铜电极上的电容器模型.高频段下(达120 MHz)测试了PLZT介电温度效益,100 MHz、室温下的介电常数是1 360,损耗为0.08,居里温度下介电常数是3 780,损耗为0.91.其在居里点附近弥散区域非常宽,通过计算得到弛豫时间的数量级为10-9 s.     

聚合物应力松弛过程的分数Zener模型

分析了分数Zener模型的应力松弛特征,讨论了Mittag-Leffler函数的收敛性及其数值计算问题.基于遗传算法和共轭梯度法进行最优化参数拟合,用分数Zener模型对两种聚合物的应力松弛过程进行了拟合,结果表明:分数Zener模型可以对具有双拐点的应力松弛过程给出很好的描述.     

混合介质低频介电增强效应的等效电容模型

针对油气开采时岩石等混合介质在低频段出现的介电增强现象影响测井数据准确性的问题,提出一种混合介质低频介电增强效应的等效电容(CMEC)模型。首先根据储油层岩石电参数特性建立层状含膜介质模型,并将其等效为集总电路形式进行介电谱分析;同时给出3层含膜介质的电势分布,由此分析膜层电导率及膜层厚度对介电增强特性的影响。分析结果表明:等效介电常数在低频段的增强是电容模型有效厚度在低频段减小引起的,而其增强幅度和薄膜参数之间存在着定量关系;由于CMEC模型计算含膜介质介电谱时引入的模型参数相对较少,运算量约为有限差分算法等数值模拟方法的10%。该模型可为油田地质结构的低频介电测量提供准确依据。     

运用Maxwell模型对植物油纸绝缘系统老化状态的研究

植物绝缘油被广泛运用于油浸式变压器,研究植物油变压器油纸绝缘系统的老化状态至关重要.本文引入分数微积分的概念,建立了分数阶Maxwell介电模型参数辨识的数学模型,同时根据实验得到的复介电常数实虚部的值求得分数Maxwell模型中的各个参数,根据最小二乘法建立目标函数,采用粒子群算法实现参数辨识,得到了不同老化状态下油...     

自组织临界模型用于聚合物的介电弛豫

用极值动力学模型引入自组织临界中OFC模型的能量传递能量a,得到了同时与KWW方程和幂律均相关的介电驰豫的函数关系,理论分析与用时域介电谱方法测量的聚丙烯在－15℃－90℃慢极化电荷的驰豫过程基本相同,由此可知KWW方程的参量β反映了外界温度对材料驰豫单元的影响;参量a反映了能量传递的大小及温度的影响。     

湿土微波介电性质的实验研究

本文通过实验分析表明,在微波波段为分米波和厘米波时,湿土的微波介电常数随容积和湿度变化而出现一个临界变化,在毫米波段这个临界变化消失。束缚水和游离水有着各自的微波介电豫驰。根据土壤颗粒、空气、束缚水和游离水四成分的土壤模型,本文建立了一种半径验直线式介电模型,为在微波频率范围内有效计算湿土微波介电常数提供了便利的方法。     

Progress in the study of molecular organized assemblies by dielectric relaxation spectroscopy

Because dielectric spectroscopy covers a great many problems in physical and chemical systems occurring in an extremely wide frequency range, the study of this method plays an important role in physical chemistry. As an effective tool to detect inner properties of substance systems, the dielectric spectroscopy method is widely used in chemical systems and has been dramatically developed in recent decade. This review paper describes the applications of the dielectric spectroscopy in the chemical field, and main concentrations are focused on the micelle, microemulsion and other so-called molecular organized assemblies. Some dielectric principles and models proposed for these systems are introduced. In addition, recent technical developments in dielectric spectroscopy and developing trend of this method in other chemical systems are reviewed.     

高阶的分数阶的粘弹性材料本构模型的复模量与复柔量

应用分数阶微积分理论,基于高阶的分数阶的粘弹性材料本构模型,讨论了FVMP模型的复模量与FVMS模型的复柔量,并给出相应的理论曲线。本文结果将对粘弹性材料的力学实验具有重要的理论指导意义。     

改进的黏弹材料应力松弛模型

为了用较少的参数准确描述粘弹材料的应力松弛实验数据,并且唯象解释松弛速率与应力的幂律关系,用假塑性粘壶与弹簧串联,得到改进的Maxwell模型。改进的Maxwell模型再与弹簧并联,给出改进的Zener模型。取定应变时,可得出松弛速率与应力满足幂律关系。求解本构方程得到它们的应力松弛函数。结果表明,常见的幂律型松弛可视为改进后模型的解,幂律函数的指数与反映材料非线性强弱的参数建立了关系,而Debye型松弛是幂律型松弛的一种极限情况。用给出的松弛函数对聚异丁烯的松弛模量进行了研究,拟合过程简单,准确度较高。     

小数时延的FIR系统和频域加权实现

提出了基于线性移不变系统实现小数时延的方法并进行了性能分析。根据信号的时延与其频谱的对应关系,给出了基于线性相位加权实现时延的频域方法。通过定义总体平均误差参数,对其性能进行了比较。实验结果表明,这2种方法具有延时精度高,实现方便等优点。     

PLZT薄膜弛豫时间分布与极化特征研究

对溶胶-凝胶法制备的PLZT薄膜进行介电温度谱测试,根据不同温度ε′-ε″曲线的Cole-Cole经验公式进行拟合,并对PLZT薄膜的弛豫铁电体特性进行分析.实验结果表明:样品出现弥散相变,属于弛豫铁电体,且内部存在氧缺陷;样品的介电常数、最可几弛豫时间以及由经验公式拟合得到的温度函数在100～110℃温度范围内出现异常,结合材料介电响应理论说明材料晶体结构类型出现变化.     

Banach空间中分数阶微分方程初值问题解的性质

讨论了Banach空间中的分数阶微分方程解的性质,利用Schauder不动点定理及Gronwall不等式证明了初值问题解的存在唯一性.当右端函数f(t,u)关于u线性增长时,得到了解的整体存在性.进一步讨论了分数阶方程的解对初值和阶数的连续相依性.     

基于频域介电谱法的油纸绝缘系统弛豫函数与微水及温度关系

为了分析油纸绝缘系统的介电谱与频率和微水含量及温度变化之间的关系,在实验室搭建了测试装置。根据测试结果,研究了水分及温度对变压器主绝缘系统的影响规律及其影响机理,通过傅里叶逆变换得到复合绝缘体系的弛豫函数。结果表明：含有3个弛豫项的物理模型,可以较好反映油纸绝缘的弛豫及其微观极化机制,微水和温度对弛豫函数的影响较大且影响规律不同。     

时间分数阶对流-扩散方程的有限差分法

时间分数阶对流-扩散方程可以用来模拟由传统的对流-扩散方程演变而来的反常扩散方程.本文针对一类时间分数阶对流-扩散方程提出了一个新的隐式差分格式,时间分数阶导数采用直接离散,空间导数采用中心差分格式离散,讨论了差分解的存在唯一性,并利用能量范数证明了该格式的无条件稳定性、收敛性,分析了收敛阶.数值试验验证了该格式的有效性.     

A novel algorithm for fractional resizing of digital image in DCT domain

Fractional resizing of digital images is needed in various applications, such as displaying at different resolution depending on that of display device, building image index for an image database, and changing resolution according to the transmission channel bandwidth. With the wide use of JPEG and MPEG, almost all digital images are stored and transferred in DCT compressed format. In order to save the computation and memory cost, it is desirable to do resizing in DCT domain directly. This paper presents a fast and efficient method, which possesses the capability of fractional resizing in DCT domain. Experimental results confirm that this scheme can achieve significant computation cost reduction while maintain better quality.