稳态声空化泡的高精度测量技术

根据稳态声空化泡的周期颤动特征, 提出了一种高精度测量气泡大小随时间演化过程的方法.这种方法运用了可数字移相的脉冲激光照明技术和长距离显微技术, 通过激光器、声光调制器、脉冲发生器和长距离显微镜等实验仪器来实现. 一系列不同相位的气泡图像直接显示了声空化泡半径的时间演化规律. 实验结果与Rayleigh-Plesset 气泡动力学模型很好地拟合, 同时还得到重要的模型参数——声空化泡的平衡半径.     

晶格模型中缺陷与孤波相互作用的实验观测

实验研究了在垂直振动激励下, 非线性最近邻耦合的一维单摆链(晶格模型)中的包络孤波和缺陷的相互作用. 模型中摆点的质量、耦合情况都保持均匀, 而在摆链的中间存在一个摆点, 具有摆长缺陷. 实验表明:当驱动频率高于两倍本振频率时, 长缺陷排斥呼吸子、吸引扭结; 而短缺陷则吸引呼吸子、排斥扭结. 当驱动频率低于两倍本振频率时, 长缺陷吸引呼吸子、排斥扭结; 短缺陷排斥呼吸子、吸引扭结. 这些结果证实了已有的连续化近似模型的数值结果.     

水波孤子与缺陷相互作用的实验观测

实验研究了垂直振动激励下的浅水槽中的底部缺陷和水波孤子的相互作用. 水槽的底部缺陷是指在水槽底部制造出的局部的微小凸起或凹陷, 其效果是轻微地改变了局部的水深. 实验表明: 浅缺陷吸引呼吸子和扭结; 深缺陷排斥呼吸子和扭结. 这些实验结果和带有缺陷的连续化Frankel-Kontorova模型中提出的理论预言相一致, 并可以从能量共振吸收的物理图景中得到解释.     

振动激励下一维单摆链的起始不稳定性分析

作为晶格模型的一维非线性单摆链，在振动激励下，会出现各种模式的包络波，但是理论上不能预言这些起始波动的模式和所需要的激励条件．在Floquet线性不稳定分析的理论框架里，对振动激励下的单摆链进行了起始不稳定性的解析分析．通过数值计算，发现下谐波模式的激励幅度远低于同频模式，解释了起始响应模式为1／2分频的下谐波模式的实验结果．得到在各种激励频率下，起始波形、时间响应模式和起始激励加速度幅值之间的关系，实验结果支持了理论计算．