蒙特卡罗碰撞算法在CHIPIC软件中的数值实现

分析离子源中电子所参与的碰撞,利用电子与其它粒子间的空碰撞模型,研究电子之间的库仑碰撞,采用不同的存储和调用机制研制了两种碰撞模型的蒙特卡罗碰撞处理模块,将数值模块添加到粒子模拟软件CHIPIC中,对离子源JAERI 10A进行模拟验证,通过对模拟结果的分析,表明所设计的三维MCC算法正确.     

实时监测技术在化学合成成分分析中的应用

化学合成成分实时监测技术是一种新颖的化学过程分析方法,可对化学合成成分进行实时动态监测,揭示化学反应发生的微观机理、反应历程和动力学特征,合理确定反应终点,提高反应的选择性、产物质量和收率。阐述了实时监测技术基本结构与原理,综述了实时监测技术在化学合成成分分析中的应用,着重评价了光谱法、色谱法及其联用技术在化学合成成分实时监测中的研究、开发和进展。采用联用技术可发挥色谱的高效分离和定量特性以及光谱灵敏的定性鉴别能力,以实现对复杂体系中特定成分的实时监控。随着微处理器和嵌入式系统的研制,化学合成成分实时分析技术将向微型化、智能化、数字化、功能化且通用性广、兼容性强的多通道组分监测方向发展。     

趣谈“碰撞模型”在生活中的点滴应用

"碰撞模型"是物理问题中一项重要内容,它源于生活,又能指导生活。利用碰撞过程中所遵守的物理规律很好解决了现实生活中所发生的相关的物理问题。以篮球运动员"骑扣"现象以及影视作品中的特效为例,结合相应物理规律给予说明和解答,供物理教育工作者能获得启迪和思考。     

堆积刚性链条下降的多次碰撞求解

针对大学物理中堆积链条的下降问题,引入了空间位置上速度跳跃间断点的描述,利用完全非弹性碰撞的模型细致推导了下落过程中每下降一段链条的机械能量损失和多次碰撞后的总机械能损失,明确给出了下降n段链条的速度、下落时间,讨论了从离散到连续的极限过渡.     

遮挡区域空间位姿的多传感组合测量方法研究

针对狭长区域模块间存在视野遮挡、对接区域尺寸微小等问题，提出了一种多传感器组合位姿测量方法。该方法采用了布置在模块前后的轮廓仪与激光位移传感器联合获取模块上特征平面点云数据，利用平面拟合与空间几何投影的方法解算出章动角的旋转与位置的平移偏差，结合固定在目标上倾角仪提供的水平角信息解算出进动角与自转角的旋转偏差，研制了自动对接平台样机，实现了对接区域相对位姿的间接测量。实验结果表明，系统的位置与姿态测量精度分别优于40 μm、0.02°，且测量稳定性与效益较人工测量有明显提高，证明了所提方法的有效性，满足对设备模块间的高精度位姿测量需求。     

双余度发动机状态监测技术的研究与应用

在飞机、舰艇、装甲、汽车电子控制系统中采用双余度发动机状态监测技术,能够有效提高飞机、舰艇、装甲、汽车运行的安全性和可靠性,以某型涡轴发动机为研究对象,对双余度发动机状态监测技术进行了深入研究,研制了双余度发动机状态监测系统,介绍了系统的总体设计、软硬件设计、余度设计,虚拟仪表设计,并在双余度发动机状态监测系统的设计中引入了嵌入式PC/104模块;为了使状态监测系统具有更好的扩展性和适应性,将系统设计成可以在两种方式下工作:机载运行方式和地面试车方式,通过这两种方式对发动机状态进行自动监测,为发动机的状态趋势分析、故障诊断和视情维修提供科学的依据;采用双余度发动机状态监测技术研制的某型涡轴发动机状态实时监测系统经过了大量的地面试验和某型直升机上试飞试验,功能、性能满足要求,目前该系统已在某型直升机上得到应用。     

低能中子在锆中产生的辐照损伤的计算机模拟研究

以GEANT4为基础采用蒙特卡罗方法对能量为1 MeV的中子在锆 材料中的输运过程进行了模拟分析. 首先计算得出: 反冲核的能量主要分布在1 keV和15 keV之间, 中子和靶核发生两次弹性碰撞的平均空间距离为29.47 mm. 由于中子和靶核在发生连续两次弹性碰撞过程中产生的两个反冲核能量较低, 它们的空间距离又比较大, 由此可以推测出: 由初级离位原子产生的后续级联碰撞可以看做是一系列独立的子级联碰撞过程, 同时也计算了中子在靶材的不同深度区域内产生的反冲核数目和平均能量. 其次, 利用蒙卡方法计算得到的结果, 采用分子动力学方法, 分别计算了五种不同能量下的初级离位原子产生的级联碰撞情况, 给出了初级离位原子的能量与其产生的次级离位原子数目之间的关系以 及不同能量下的初级离位原子产生的损伤区域范围等情况, 通过蒙特卡罗方法和分子动力学方法的结合, 给出了能量为1 MeV的中子在锆材料中产生的初级辐照损伤分布图像. 关键词： 辐照损伤 级联碰撞 蒙特卡洛模拟 分子动力学     

碳排放气体浓度遥感监测研究

结合国际碳排放气体浓度遥感监测最新研究进展,介绍了碳排放监测方法,以及碳排放气体浓度遥感监测技术(包括热红外、太阳波谱、主动遥感监测技术)。并详细介绍了目前已在使用和未来将采用的监测主要碳排放气体的几种星载传感器,并对这些传感器已获取的监测结果进行了详细分析。     

π弦在重离子碰撞实验中的效应

在能量为s=5.5TeV的LHCPb?Pb重离子碰撞实验中,研究了和手征相变相关的π弦的可观测效应.利用Kibble-Zurek机制讨论了π弦的产生和演化.在LHCPb-Pb重离子碰撞实验中,如果手征相变发生并且是二级相变,那么π弦将会产生然后衰变.π弦的主要效应是:π弦衰变成大量的末态π粒子,这些大量的π粒子,主要分布在动量为143MeV的低动量空间;同时π弦的衰变还伴随着大量中性π粒子,这些中性的π粒子主要分布在动量为21MeV的低动量空间.     

弹体材料在超高速碰撞过程中的物相演化

在碰撞速度大于10 km/s的超高速碰撞问题中,弹体材料大部分发生液化、汽化,以现有技术手段对此类问题进行实验研究存在一定难度。为深入了解超高速碰撞过程中材料物相的演化规律,揭示不同密度、熔点的材料在超高速碰撞过程中的物相演化特征,采用物质点法,结合GRAY三相物态方程,对铜、镍、铝3种金属材料的超高速碰撞问题进行数值模拟研究,得到不同碰撞速度下弹体材料物相分布随时间变化曲线,并总结出材料特性和碰撞速度对物相演化的影响规律,为开展超高速碰撞等效实验提供参考。     

两个冲击波相互碰撞的演化过程

利用阴影成像诊断技术，对激光约束烧蚀所产生的两个冲击波相互碰撞的演化过程进行了研究.通过分析冲击波相互碰撞在时间上和空间上的演化过程发现，当冲击波相互碰撞的时候，两个冲击波本身并不发生相互作用，而是冲击波与烧蚀等离子体之间发生相互作用.     

激光除锈过程的实时监测技术研究

对激光除锈过程中的实时监测技术进行了实验研究,结果表明:除锈过程中产生的声波强度会随着表面清洁度的变化而发生明显的变化,声波信号包含了除锈过程中的大量信息,可作为激光除锈实时监测的基本信号.     

激光聚变冲击波点火的热斑形成机制

通过对冲击波点火内爆过程的数值模拟分析点火热斑压缩及形成机制。分析了传统中心点火的内爆过程,热斑主要经历冲击波压缩和惯性压缩过程,点火主要通过惯性压缩来实现。并仔细分析了冲击波点火的内爆压缩过程,从内爆角度来看冲击波点火并不是压缩和点火分开的两步过程,点火冲击波实际参与压缩过程,点火冲击波对热斑的直接影响很有限,热斑仍然主要通过壳层的惯性压缩实现点火。利用惯性压缩的定标关系及冲击波碰撞对壳层影响规律分析了热斑增压的物理机制,冲击波点火是通过点火冲击波与回冲击波的碰撞来提高壳层的密度,从而实现热斑压力的提升。     

RHIC-STAR重离子碰撞实验中可鉴别粒子的集体流研究

本文总结了RHIC-STAR重离子碰撞实验中近年来重要的空间各向异性流的结果。主要包括最高能量重离子碰撞中多重奇异及含粲夸克粒子椭圆流的结果和RHIC能量扫描计划BES-I中椭圆流和直接流的结果，其中金金碰撞54.4和27 GeV是最新测量结果。我们发现新碰撞能量点的直接流符合碰撞能量依赖的总体趋势；椭圆流符合组分夸克标度性，这表明54.4和27 GeV的金金碰撞中形成了部分子层次的集体运动。同时展望了未来能量扫描实验的计划以及与之对应的空间各向异性流的研究重点。     

光谱分析技术在蝗虫监测中的应用

蝗虫监测技术的研究对保护生态环境和减少经济损失具有重要意义。但长期以来缺乏准确、有效的方法。文章介绍了蝗虫测报技术的发展和蝗虫生境监测的重要性,阐述了光谱技术在蝗虫预测方面的发展概况以及常用算法。遥感可对蝗虫栖息、生长、繁殖的生境进行监测,结合地理信息系统(GIS)可建立测报模型。利用高光谱遥感可以更为准确地监测蝗虫灾害,有利于量度蝗虫危害程度和划分发生区域,同时可监测蝗虫群落的空间分布动态。近红外技术可以判别蝗虫的种类,还可通过土壤水分和养分的测定来监测蝗虫的产卵地,对局部抽样调查和观测蝗虫非常有利。光谱分析技术作为一种快速、有效的监测和预测蝗虫发生的工具,由于其在空间定位、信息获取、信息处理等方面的优势,必将成为这一领域重要的研究手段。文章还对今后的研究方向进行了展望。     

空间目标抖动状态红外图像仿真建模研究北大核心CSCD

空间目标容易受到太空垃圾碰撞及干扰从而产生抖动。针对空间抖动目标红外图像的模型构建问题,对天基空间红外成像系统的主要噪声进行分析并考虑杂散光影响,基于Creator与Vega软件平台相结合,提出抖动状态下空间目标表面缺陷的红外图像的建模方法。依据空间目标基本特征分析其红外辐射特性,在Creator中对空间目标缺陷进行三维建模;根据目标以及背景红外辐射特性对三维模型进行温度场分析,将分析所得结果与Vega红外模块相结合获得红外图像模型;确定抖动图像数学模型并对仿真图像施加抖动影响,然后施加杂散光影响获得最终模拟图像。实验结果表明:该方法生成的抖动状态下空间目标红外图像与实验图像相似程度高,能为空间目标探测与态势感知提供一种有效的模拟系统。     

基于交互模式的柔性体接触碰撞动力学建模方法

目前对于任意形状的柔性体接触碰撞问题,一般采用有限元离散,通用的建模方法有两类:罚函数法和附加约束法.罚函数法将接触作用视为弹簧阻尼力元,无需求解约束方程,但依赖于碰撞力参数的选取;附加约束法可严格满足接触约束条件,但数值求解更为复杂.针对两类接触模型各自的优缺点,提出基于交互模式的建模方法.该方法将整个模型分为局部静力学模块和主体动力学模块,在每个积分步内,局部静力学模块求解接触力,主体动力学模块求解运动学变量,两个模型之间进行位移和力的交互.该方法综合了附加约束法和罚函数法各自的优点,既无需人为选取碰撞参数,又满足局部区域互不嵌入的约束条件,同时数值求解方便.通过杆-板碰撞的实验算例及滑块-滑槽多点碰撞的数值算例,验证了该方法的有效性.     

基于WiFi和虚拟仪器的噪声监测系统的设计

提出一种基于WiFi和虚拟仪器的嵌入式噪声监测方案,主要由噪声采集单元、主控电路、存储单元、WiFi模块及监控中心组成。噪声提取电路将数据通过单片机控制器处理后输出到与其相连接的存储器中,并通过WiFi模块输出,监控中心通过无线AP点接收噪声数据,利用虚拟仪器软件对噪声数据进行解析和实时显示数据。实验结果表明,该装置功耗低、通信速率高、抗干扰性能好,具有全双工通信的特点。     

特高压直流换流站二次设备空间瞬态磁场监测技术

为了解决特高压直流换流站二次设备空间瞬态磁场受到无线电干扰后强度不明确的问题,提出了特高压直流换流站二次设备空间瞬态磁场监测技术研究。基于换流站二次设备空间瞬态磁场数据采集程序,根据电磁辐射示意图,计算换流站二次设备空间的电场强度和电磁辐射强度;将开关电弧简化成直导线,计算二次设备空间瞬态磁场强度,结合换流站二次设备空间瞬态磁场监测算法,实现了换流站二次设备空间瞬态磁场监测。测试结果表明,提出的方法可以有效监测二次设备空间瞬态磁场强度,监测瞬态磁场的无线电受干扰水平在10~25 dB·μV/m之间,满足标准干扰水平的要求。     

对一个追赶碰撞问题的延伸讨论

本文对普通力学中一个追赶碰撞问题进行了详细的求解和讨论。分析了A与B两个质点作非完全弹性碰撞发生多次碰撞的条件,得到了两质点至少发生四次碰撞的条件。