J积分的扩展与改进

对于服从塑性形变理论的介质,J.R.Rice证明了:1.J积分在物理上可解释为变形功的差率;2.J积分具有与积分路径无关的特性;3.J积分可作为表示裂纹起裂的弹塑性断裂判据:J=J_(IC)。 这样,J积分避开了直接计算在裂纹尖端附近复杂的弹塑性应力应变场,而用J积分作为表示裂纹尖端应变集中特征的平均参量。因此,十几年来,J积分成了受到普遍重视、有相当吸引力的断裂判据,并且得到了比较广泛的应用。     

关于引力场能量动量张量的迹

在共形协变经典场理论中,自旋为0,1,1/2和2的无质量场的能量动量张量都是无迹的(A.O.Barut and许伯威,J.PAy.,A15 L207;许伯威,J.Phys.,A14 L97,15 L329;N.D.Birrell and P.C.W.Davies,Quantum Fields in Curved Space,p.174).另一方面,如所周知广义相对论并非共形协变的;但     

路径积分、小波变换与爱因斯坦的完整量子力学理论

Feynman提出的量子力学的第三种理论——路径积分不仅包含了量子力学体系的全部信息,而且蕴藏着更深刻的理论内涵。“路径”的时空间隔涵义使其成为分形时空的基础,同样,时间、空间间隔使其可以定义粒子的速度。这意味着传播子中同时包纳了时空量和能量、动量。这一认识表明:完整的物理学是在坐标及其变化量定义的超系统参照系中的理论。这有可能是向着爱因斯坦所渴求的完整量子力学形式迈进的重要一步。基于路径积分的传播子可以给出一类窗口变换,窗口变换是比小波变换意义更广泛的一类变换。     

Wheeler-de Witt方程的非局域性

目前的“量子宇宙论”基本方程,是将量子力学中以波函数(?)构成的能量—动量张量移入广义相对论Einstein场方程,或者是将广义相对论中的度规张量g_(?)代进量子力学Klein-Gordon波方程得到的。所谓“Wheeler-de Witt方程”就是由后一种方法得到的:     

西北太平洋台风路径预报的一个统计动力方案SD_(75)

目前国内外建立了各种台风路径的客观预报方案.但是在统计模式中,对各预报量之间的独立性假定,与预报量本身是同一个台风的中心位置的移动是有所抵触的.为了克服这方面的缺陷,我们建立了本方案.在水平动量方程的两端沿涡旋范围积分取平均后有     

高温非平衡系统弛豫过程中光子的动力学行为

一、前言在高温完全电离非平衡动力学系统的弛豫过程中,光子起着十分重要的作用,它与电子相互作用几乎支配着整个系统的发展过程,因此,仔细地研究弛豫过程中光子的行为及其在趋向平衡过程中的作用显得十分重要。但是,要精确研究这种过程,需要求解相对论多群非线性积分-微分方程,工作量较大。为了简化问题,Cooper曾于1971年展开散射积分为Fokker-Planck(以下简称为F-P)形式,进行了数值研究。可是,精确计算光子康普顿散射能量变化的相     

不可逆输运过程的最小作用量原理

最小作用量原理最早应用于光学和力学等可逆的物理过程,其后人们基于熵产发展了不同表述的最小作用量原理来处理不可逆输运过程,昂萨格最小能量耗散原理就是其中的代表.然而,基于熵产的最小作用量原理并不一定对应符合实际情况的本构关系(例如不能导出傅里叶导热定律).本文通过分析表明,导热过程的最小作用量不是熵产率而是(与热质能成正比)耗散率.我们对质量和动量不可逆输运过程的最小作用量原理进行了探讨,发现不可逆定态线性输运过程的作用量应该由真实力与流的点积得到的耗散率与瑞利函数进行构造,它们都可以看作某种能量的耗散率.此外,还发现了符合实际本构关系的不可逆线性输运过程的李雅普诺夫函数并不是熵产率,不可逆输运过程的作用量和李雅普诺夫函数应该是统一的,即都是某种能量的耗散率.分析还表明,对于瞬态不可逆输运过程,定态条件下的作用量与能量守恒方程的结合并不能导出相应的控制方程;需要使用卷积积分构建的准作用量才能导出瞬态控制方程.     

Griffith裂纹的非局部弹性解析应力场

Griffith裂纹问题是断裂力学的基本问题。自从断裂力学成为一门独立的固体力学分支以来,Griffith裂纹的经典弹性应力场在裂纹尖端的奇异性一直是人们力图消除的问题。消除裂纹尖端应力场的奇异性,不仅对认识裂纹尖端的应力状态具有理论意义,而且对于更完备地建立脆性材料的断裂准则具有较大的实用意义。 美国学者Eringen、我国学者虞吉林、郑哲敏等,曾用近20年来发展起来的非局部     

一种用路径积分计算重离子碰撞的耗散的方法

能量耗散和摩擦在重离子碰撞和裂变的输运研究中是十分重要的,因而引起人们的极大兴趣.本文用路径积分方法来计算这些物理量. 令重离子相对运动为Q,内禀运动为q,它们的耦合为V=V(Q,P,q),P是Q坐标的动量,S(q)取作内禀作用量,用路径积分写出内禀态的传播子,则内禀态xf(q_t)用初态x(q_o)表示为     

含宇宙项Λ的新球对称内解

多年以前,一类新的Schwarzschild内解已由Florides提出,最近Kofinti又对此进行了深入的讨论。这些解是静态的,球对称的、以及规则的(处处连续可微),并且在边界上光滑地与Schwarzschild外解连接在一起。Florides的新解的条件是能量-动量张量的径向分量T_1~1为零,当然切向应力T_2~2及T_3~3不为零。若取r_0为物质分布的半径,M是外解中的Schwafzschild     

复合裂纹弹性应力场中球畸变溶质的偏聚

受裂纹应力场诱使,进入材料间隙位置的氢原子会向裂端附近区域偏聚,形成“氢气团”。龙期威、Hirth等基于裂纹线弹性应力场与氢原子的弹性交互作用提出了氢原子偏聚Ⅰ型裂端的物理模型。黄显亚、吴世丁等采用离子探针探测到Ⅰ型裂纹前端出现氢富集峰。而对复合裂端附近溶质偏聚的理论尚未见报道。     

大尺度有效引力理论与洛仑兹破缺

微波背景辐射的多普勒效应可能意味着在宇宙学尺度上洛仑兹boost不变性的破缺,假定洛仑兹对称性从星系尺度上开始部分破缺,以非常狭义相对理论模型的对称群为例,构造了其相应的规范理论作为大尺度上的有效引力理论,发现这些洛仑兹破缺的引力模型共同特征是即使物质源为普通标量物质时,时空挠率和contortion也一般不会为零,而广义相对论在这种情况下给出零挠率和零contortion,时空联络为Levi-Civita联络.非零contortion的存在贡献一个等效的能量动量张量分布,在星系乃至星系团尺度上的静态解中扮演暗物质角色,在宇宙学尺度上的类Roberson-Walker膨胀解中扮演暗物质与暗能量的角色,很可能会贡献一部分暗物质、暗能量效应.以Sim(2)为例,特别研究了其规范理论的自洽性,包括Maurer-Cartan方程在Sim(2)上的闭合性和以及由Jacobi恒等式在Sim(2)上导致的第一和第二Bianchi恒等式.     

荷电自转球体的质量亏损

1976年,文献[1]讨论了广义相对论中的质量亏损问题,但仅限于静止球体。此后,文献[2,3]进一步计算了荷电静止球体和自转不荷电球体的质量亏损。本文把这个问题推广至荷电自转球体。与J.K.Ghose等人的方法不同,我们用拉格朗日方程直接得到粒子的能量积分。荷电试验粒子的拉格朗日方程为     

弹塑性裂纹尖端场研究的最近进展

尖端场的研究是断裂力学中的核心问题之一。本文讨论Ⅰ型平面应变裂纹在理想弹塑性材料中的准静态定常扩展。如果材料是不可压缩的(泊松比v=1/2),Slepyan,Gao与Rice分别得到的四区解(即裂尖场上半平面由四个区组成,以后称为不可压缩材料的解)已为     

Airy函数乘积的积分

均匀力场的定态Schr(?)dinger方程,均可以化成形式为y~n= (λ x)y的Airy方程,其中λ是与粒子能量成正比的参量.方程的一般解为y=C_1A_i(x λ) C_2B_i(x λ),其中A_i和B_i分别是两个线性独立的Airy函数.Airy函数的性质虽然已有详细的研究,但直到1976年以前,还没有人研究过Airy函数乘积的积分问题.1976年Albright解决了形式为     

J积分与应变能U间的关系

一、引言 关于J积分作为断裂判据的理论依据和意义已有不少论述。Begley和Landes用NiCrMoV转子钢和A533B钢所做的试验结果支持J积分判据。但问题并不这样简单,J积分判据在目前还只是一个假设,需要广泛地加以验证。因而,从实验上测定J积分的临界值J_I_c是断裂研究中的重要课题之一。 Begley和Landes用的是多试样法,数据处理手续繁冗,应用不便。     

他感,竞争和信息的植物生态学挑战

自海克尔(E. Haeckel) 1866年提出ecology一词后,生态学便开始在物质水平上茁壮成长。1935年坦斯来(A. G. Tansley)将系统概念引入生态学,创造出ecosystem术语,稍后,1942年林德曼(R. Li-ndeman)又将能量从生命现象中抽象出来,从而使生态学迈入系统能量研究的新纪元,引起了生态科学的第一次大革命。而仙农(C. E. Shannon)的《信息论》(1948),瑞斯(Rice)1974、1984年两版《植物他感作用》和哈勃伦(Harborne)1977, 1982年两版     

声子极化激元的电子能量损失谱研究进展

声子极化激元是晶体中的光学支声子与电磁波耦合形成的元激发,具有独特的中远红外介电响应、低损耗等特性,在波导、超透镜、增强的能量感应与传输等方面展现了巨大的应用潜力,因此近年来发展迅速.声子极化激元的主要实验研究手段是扫描近场光学显微镜技术,但由于缺乏合适的光源,目前在远红外波段的研究严重受限.此外,光子与声子之间大的动量失配问题也限制了光学显微镜激发大动量的声子极化激元.本文介绍了近年来扫描透射电子显微镜电子能量损失谱技术在研究声子极化激元方面的主要进展.相比于近场光学方法,电子能量损失谱具有大动量转移、宽频激发与探测、高空间分辨能力、高激发探测效率、多模式激发等优点,并且能在自支撑样品上测量,避免衬底影响.因此,基于此,研究人员取得了一系列重要研究成果,该方法已成为近场光学方法很好的补充.本文简要总结以上研究进展,并对下一步的研究前景进行了展望.     

杭州湾潮流中湍应力和拖曳系数估算的三种方法

测量和估算湍应力的主要方法之一是利用潮波支配方程。根据杭州湾的实际情况,我们采用了三种方法,得到了较一致的结果。第一种方法直接利用动量方程。第二种方法是将动量方程在一个海区上积分,得出应力项在全域上的总体估计值。第三种方法是利用能量方程,得出拖曳系数估计值。本文所用的第一种方法是Bowden等及wolf所用方法的一个直接的推广;第三种方法的应用最早可追溯到Taylor;第二种方法则是这里首次提出的。     

太阳活动低年附近等离子体质量、动量和能量全日面输出流量的速度谱分析

自1958年Parker预言行星际空间存在太阳风等离子体流以来,它的源区及加速机制一直是空间物理学界面临挑战的难题之一。30多年来人们在观测和理论两方面都作了大量研究。最近我们借助由行星际闪烁观测推算的太阳风速度和K日冕亮度观测来获取日冕高度全日面等离子体质量、动量和能量输出流量(F_M、F_P和F_E)的二维大尺度平均结构,并和同期光球磁场的平均结构相比较。本文以此为基础,针对不同磁结构区太阳风等离子体的质量、动量和能量输出流量与速度的关系进行了分析,获得了一些发人深思的新结果。