声场中椭球形气泡的体积振动研究

利用Lagrange方程得到了3个半轴呈一定比例的椭球形气泡的体积振动方程,探讨了不同驱动声场、不同半轴比例下椭球形气泡的体积振动和共振频率,并与同样体积下的球形气泡进行对比。结果表明:同样声场驱动下,椭球形气泡的体积变化振幅小于球形气泡体积变化振幅,椭球形气泡越偏离球形,气泡体积改变量越小,反之亦然;椭球形气泡的共振频率取决于其3个半轴长度的比值和气泡均衡体积。     

气溶胶粒子的吸收对散射光强的影响

研究了气溶胶粒子的球形和旋转椭球两种模型的吸收效应对散射光强分布的影响. 文中使用Mie散射理论和T矩阵两种方法,分别得到了球形粒子和旋转椭球粒子对正入射的偏振光和非偏振光散射的散射光强随散射角的变化关系,同时,给出了气溶胶粒子的吸收效应对后向散射光强影响的仿真结果. 根据计算出的结果模拟得到了后向散射光强与球形气溶胶粒子的吸收效应成指数关系,而与旋转椭球气溶胶粒子吸收效应成非线性变化关系.      

两嵌段共聚物在扁长形受限空间的相行为研究

应用自洽场方法模拟计算了本体结构为柱状相的AB两嵌段共聚物在球形和扁长形三维受限空间下的自组装行为.通过改变受限空间的尺寸,系统总结了AB两嵌段共聚物在球形和扁长形受限下的相形态、自由能、构象熵和相互作用能的变化规律并做了比较研究.结果表明,在受限体系中,嵌段共聚物会呈现出多样的相形态;在球形受限中,嵌段共聚物的相形态由于在不同方向上受限程度相同而表现出较好的结构对称性;而在扁长形受限中,共聚物分子链在不同维度方向上会受到不同程度的伸展取向限制,从而其相结构的对称性会被破坏.     

均匀电介质椭球内极化场强研究

采用椭球坐标经推导严格求出了均匀外电场中电介质椭球体内的极化场强,明确指出某些教科书关于椭球体内极化场强方向与外电场方向严格相反这一结论是不严谨的.通过采用网格计算方法与变步长相结合,计算了极化场强方向与外电场方向的方向夹角,并分析了该夹角随椭球体3个半轴a、b、c的变化趋势.     

基于流体运动仿真的不同林冠形状抗风强度分析

【目的】研究强风力扰动下不同林冠形状的森林内部风场分布情况,为防风林营造与种植过程中树种的选择提供理论依据。【方法】 首先建立3种不同冠形林分模型(其中冠部为多孔介质模型),并根据冠形对应树种的消光系数确定多孔介质的孔隙率与叶面积指数(leaf area index, LAI)的关系; 然后以k-ε湍流模型为基础,在动量方程中添加源项,建立三维树冠流计算模型,计算3种冠形在强风力下林分内部各处风速、风压与湍流动能强度。【结果】 圆锥形林冠林内风速最小值(0.047 m/s)与圆台形林冠林内风速最小值(0.076 m/s)相差0.029 m/s。椭球形林冠林内风速最小值为0.940 m/s,且波动大于其他冠形。圆锥形林冠林内压差与湍流动能强度均最小,分别为30.22 Pa和0.17%。椭球形林冠林内压差最大,压差均值为62.14 Pa。圆台形林冠林内湍流强度最大,最大值为25.19%。【结论】 结合湍流动能强度对树木抗风安全性的影响,以及风速的降低和压差减少作用,在构建防风林体系时,应选择与圆锥形林冠特点相似树冠的树种,使得防风林的抗风效果更强。     

不均匀介质中的均匀化稳恒热传导方程

本文应用“双空间尺度法”得到了含有稀疏分布的椭球形杂质的不均匀介质中的均匀化稳恒热传导方程.当杂质是球形时,计算结果与J.B.Keller所得者一致.本文结果同样可用于其他物理现象的讨论.     

椭球颗粒随机紧密堆积实验研究

针对随机堆积问题在数理领域和实际生产中意义重大且目前尚无一般性的理论模型的问题,采用一种基于高分辨率工业X射线断层扫描(CT)无损检测的实验方法较精确地测定了椭球颗粒随机紧密堆积体系的3个重要参数,即堆积分数、取向序和配位数分布,结果表明,椭球纵横比为0.5左右时,堆积分数达到的最大值为74%,与现有的模拟结果一致,而在一定纵横比范围内,配位数的分布呈偏态分布,取向角与取向轴呈现出高对称性,但离散性较强,该结果与球体随机紧密堆积的差异较大。在不考虑摩擦刚体所需平均配位数为刚体自由度的2倍、有限堆积物的配位数分布满足古典的几何分布的2个假设下,提出了一种椭球的堆积理论,其能解释堆积参数的变化趋势。结论和实验手段对探讨非球体填充理论和计算堆积体孔隙率有一定的参考价值。     

电流变液中悬浮粒子形状对其性质的影响

采用近邻相互作用近似方法 ,计算了悬浮于液相中旋转椭球颗粒在外场下形成的不同结构的电偶极矩相互作用能 .发现相互作用能随c/a(c、a分别为椭球长、短半轴 )变化而变化 .这一现象显示悬浮颗粒的形状对电流变液的相互作用能有很大影响 .     

平面波入射下带电椭球体的内外场强分布

颗粒内部场强决定了粒子散射场强度及其对入射电磁波的吸收作用.借助椭球面的等效球面微元半径及带电球体粒子的Mie散射理论讨论了平面波入射下局部带电椭球体内外场强分布,并与不带电椭球粒子的结果进行了比较.数值结果表明:颗粒表面电荷显著改变了颗粒内外电磁场的分布规律及其强度,从而影响粒子的电磁散射性质.     

对椭圆两个最值问题的讨论

本文对椭圆内接n边形和外切n边形面积的最值问题进行了研究,并得到了椭圆内接n边形面积的最大值为,椭圆外切n边形面积的最小值化为．其中a、b分别为椭圆的长、短半轴长。     

PCS颗粒测量技术中不同粒径颗粒的相互影响

在光子相关光谱(photon correlation spectroscopy，简称PCS)颗粒测量技术中，由于不同粒径颗粒的散射光强分布差异巨大，导致在多分散颗粒系中，进行颗粒粒度分布(particle size distribution，简称PSD)测量时，某些占有足够多数量的颗粒，由于其散射光强度相对微弱而被忽视，从而影响粒度分布的计算结果．     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

Densification of the packing structure under vibrations

Two packing structures with the maximum packing densities of 0.64 and 0.74 for the amorphous state and crystalline state, respectively, were numerically reproduced in the packing densification of equal spheres subjected to onedimensional and three-dimensional vibrations using the discrete element method (DEM), and the results were physically validated. These two packing structures were analyzed in terms of coordination number (CN), radial distribution function (RDF), angular distribution function (ADF), and pore size distribution (Voronoi/Delaunay tessellation). It is shown that CN distributions have the peak values of 7 and 12 for the amorphous state and crystalline state, respectively. RDF and ADF distributions show isolated peaks and orientation preferences for the crystalline state, indicating the long range and angle correlation among particles commonly observed in the crystalline state. Voronoi/Delaunay tessellation also shows smaller and narrower pore size distribution for the crystalline state.     

非球形小粒子的光散射特性

推导了单色平面波照射下任意形状小粒子的解析散射振幅函数。分析表明,除非折射指数趋近于1,非球形小粒子与同质等体积球的光散射不等效。     

重离子碰撞中多源理想气体模型与同位旋依赖的量子分子动力学模型在25AMeV/n能量下计算结果的比较

应用多源理想气体模型（MSIG）的蒙特卡罗方法，计算25AMeV能量下，碰撞参数较大时（b=7—10fm），^86Kr-^124Sn碰撞产生的轻碎片的几种分布．将MSIG模型的计算结果与同位旋依赖的量子分子动力学模型（IDQMD）的计算结果进行比较，发现二者得到的模动量分布定性地符合，动量分量分布和方位角分布符合得很好，椭圆流和4阶动量各向异性流对模动量的依赖关系基本符合．     

激光谐振腔光场及远场分布的数值模拟系统

利用数值迭代法和有限元法,对激光圆形镜球面谐振腔的光场分布及远场光束进行数值求解。采用Matlab编写了具备图形化用户界面(GUI)的功能全面的激光谐振腔模拟系统,系统可以选择和设置谐振腔类型及谐振腔参数等。系统运行后给出谐振腔内光场达到稳定状态时的渡越次数、腔镜上光场振幅和相位分布以及远场光强分布的三维图像。对输出镜反射率均匀分布以及输出镜反射率沿径向逐渐降低的激光谐振腔模式及远场光强分布进行模拟并做了对比分析,结果表明,输出镜反射率变化的激光谐振腔模式形成较快,远场光强分布更集中。     

光纤测量表面粗糙度的研究

物体表面的反射散射光的强度反映了表面粗糙度的信息 ,即反射散射光的强度与表面的粗糙程度和探测光纤与反射表面之间的距离有关 .利用光纤将被测表面的反射散射光接收 ,测出了反射散射光强度与距离、粗糙度的关系 ,用最佳拟和曲线法计算出 Ra 与光强之间的关系     

低纬高原地区不同强度降水日数变化及其与20092011年干旱的联系

根据低纬高原地区19612011年逐日降水量台站观测资料,利用趋势分析、小波分析等统计诊断方法对低纬高原地区不同强度降水的时空分异特征进行研究,结果表明:低纬高原地区降水事件以小雨和中雨为主,其日数占总降水日数的90 %以上,产生的降水量也达到总降水量的60 %以上.小雨和中雨量级降水日数与低纬高原总降水日数及总降水量的U型分布特征较为相似,但大雨及暴雨量级降水日数与总降水日数的空间分布差异明显.伴随着全球增暖,低纬高原地区东部小雨及中雨量级降水事件发生频率显著减少,导致低纬高原东部地区的总降水量呈现明显减少的趋势.而低纬高原西部地区,各量级降水日数变化趋势在空间上存在较大差异,各量级降水日数对总降水量贡献相互抵消,导致低纬高原西部地区总降水量变化趋势不明显.对造成20092011年连续严重干旱的各等级降水频次贡献进行分析,结果表明中雨量级降水频次异常偏少在此次严重干旱事件的发生、发展中起决定性作用.     

3004铝合金再结晶织构及其显微组织

应用取向分布函数(ODF)和透射电镜(TEM)研究了3004铝合金再结晶织构及其显微组织·结果表明:在退火样品中存在较强的再结晶U({001}〈100〉)立方织构,且该织构随退火温度的升高而增强,在350℃和450℃时强度级别分别达8级和12级,再结晶R/S({124}〈211〉)织构、S({123}〈634〉)和C({112}〈111〉)织构组分强度较低·TEM形貌像表明:经250℃,120min退火后,样品中回复过程已基本完成;在300℃以上退火时,随着退火温度的升高,再结晶晶粒不断长大,第二相粒子继续析出,弥散地分布于晶粒内的亚晶界上,并被位错所包围,在再结晶过程中起到了促进形核的作用·     

基于高斯模型的侧入式平板灯优化设计

为了提高侧入式平板灯亮度和均匀度,利用高斯分布函数的钟型曲线与光强分布为反相的特点,采用基于高斯模型优化网点分布的方法进行网点半径及间距设计;利用光损函数对LED灯珠进行排列,利用TracePro对光强幅度图进行分析,完成了圆形侧入式平板灯设计实验。实验结果表明,采用高斯模型优化的网点分布方法可使平均亮度达5 452 cd/m~2,均匀度提升至90%,优化后的模型表现出良好的性能优势,可以进行实际应用。