掺镁铌酸锂晶体阈值效应的研究

本文测量了一组掺镁和掺铁铌酸锂晶体的OH~-吸收谱、光吸收边、点阵常数、密度、色心吸收谱和Fe³⁺室温ESR谱及它们与掺镁浓度的关系。观察到存在着掺镁浓度的阈值效应。用缺陷化学讨论了掺镁铌酸锂晶体缺陷结构,给出不同浓度下晶体中存在的缺陷格子及其消长规律。计算表明,当一致熔化组份晶体中掺镁浓度达到5.3mol％时,将出现合有Nb位Mg²⁺的缺陷晶格。认为这是“阈值”的主要标记。用由此引起的LiNbO₃品格中离子环境的改变较满意地解释了上述实验结果,阈值浓度的计算值与实验相符。用本文的结论解释了高浓度掺镁铌酸锂晶体抗光伤能力成百倍提高的原因,这对于其他ABO₃型电光晶体的改性研究同样是有意义的.     

基于有限元法的混凝土输水管内硫酸根离子扩散分析

暴露于硫酸盐环境中的混凝土输水管易遭受硫酸盐化学侵蚀,导致其耐久性退化、提前失效;而环境中硫酸根离子传输进入混凝土是其化学侵蚀的前提.为获得混凝土内硫酸根离子的扩散进程,首先基于Fick定律及质量守恒定律,建立饱和混凝土管内硫酸根离子的扩散-反应模型.其次,将扩散-反应模型的边界条件齐次化,建立其有限元控制方程.然后,开展硫酸钠溶液中水泥砂浆圆柱试件的腐蚀试验,测定试件不同深度处的硫酸根离子浓度,与模型计算结果对比,以验证模型.最后,开展数值模拟研究,分析混凝土输水管外表面、内外表面暴露于浓度恒定或振荡的硫酸盐溶液情况下管内硫酸根离子浓度的时空分布.     

一维纳米准晶层合梁的非局部振动、屈曲与弯曲研究

基于非局部理论,建立了一维纳米准晶层合简支深梁模型,研究了其自由振动、屈曲行为及其弯曲变形问题.采用伪Stroh型公式,导出了纳米梁的控制方程,并通过传递矩阵法获得简支边界条件下纳米准晶层合梁固有频率、临界屈曲载荷及弯曲变形广义位移和广义应力的精确解.通过数值算例,分析了高跨比、层厚比、叠层顺序及非局部效应对一维纳米准晶层合简支梁固有频率、临界屈曲载荷和弯曲变形的影响.结果表明：固有频率和临界屈曲载荷随着非局部参数增大而减小;外层准晶弹性常数更高时,固有频率和临界屈曲载荷更大;叠层顺序对纳米准晶梁的力学行为有较大影响.所得的精确解可为纳米尺度下梁结构的各种数值方法和实验结果提供参考.     

考虑横向剪切变形时通过层合复合材料圆柱壳的声音传输分析模型

由于复合材料结构具有较高的强度一重量比，经常在航空航天工业中广泛使用。在空中声音传输意义上研究声音的传输损耗，通过一个无限层合复合材料圆柱壳体向航行器内部传输。壳体浸泡在外部流体介质中，内部也包含有流体，气流在外部流体介质中以常速流动。根据层合复合材料壳体的一阶剪切变形理论（FSDT），同时求得其精确解和声波方程。求得其传输损耗的数值解并与其它作者的结果进行了比较。在一定数值范围内，研究了结构特性和飞行状态，特别是Mach数、层合的次序及其偏斜角度，对传输损耗值的影响。此外，使用经典薄壳理论（CST）和一阶剪切变形理论（FSDT），比较了层合各向同性复合材料圆柱壳的传输损耗。     

Ag/Si纳米颗粒多层膜的合成

使用多靶离子束溅射沉积方法制备出Ag/Si多层膜 .利用原位低角X射线衍射技术和截面高分辨透射电子显微镜观察 5 0～ 30 0℃退火过程中Ag/Si多层膜各亚层间发生的扩散现象 ,并由此分析研究Ag/Si多层膜微观结构变化 ,即Ag/Si纳米颗粒多层膜的形成过程 .计算出Si在Ag亚层中的扩散激活能和频率因子分别为 0 .2 4eV和 2 .0 2× 1 0 ^-20 m² /s,纳米Ag颗粒的尺寸约为5nm .     

一维纳米材料的合成及显微结构 *

利用脉冲激光方法成功地制备了硅的一维纳米线(SiNW )和氮化硼纳米管(BN -NTs) .该方法合成的一维纳米材料具有产量大 ,纯度高 ,直径均匀等特点 .利用透射电子显微镜对这些一维纳米材料的微观结构进行了表征 .观察到硅纳米线中存在微孪晶、堆垛层错、小角晶界等高密度的结构缺陷 .并且发现这些结构缺陷与硅纳米线的生长和形貌有着密切的关系 .BN -NTs主要为单层管 ,管的表面光滑而没有吸附物 ,单层管的形成可归结为在催化剂的作用下管的轴向生长速度远大于横向生长所致 .     

X射线粉末衍射法测定未知晶体结构

以新化合物Ba₃BPO₇为例 ,介绍了利用X射线粉末衍射技术测定未知晶体结构的方法 .首先采用分峰的方法将粉末衍射数据还原为类似单晶的数据 ,然后利用单晶结构分析的方法确定该化合物中钡、磷和硼原子的位置 ,同时结合振动光谱分析提供的硼和磷的配位多面体结构信息 ,确定了氧原子的位置 ,最后利用Rietveld方法进行了结构精修.     

二维非线性对流-扩散方程的特征-差分解法

1.引言 近年来,求解对流-扩散方程的修正特征线法日渐被人们重视,已有不少人讨论了这一方法,如[1]-[5]。其中[1]和[2]是该领域的奠基性工作。[6]讨论了对流-扩散方程的特征-差分方法,改善并推广了[1]中某些重要结果。本文将讨论二维非线性对流-扩     

对流扩散问题的交替方向差分-流线扩散格式

1.引 言 差分-流线扩散法（Finite Difference-Streamline Diffusion Method,简称FDSD方法）于1998年由文[1]提出并对线性对流占优扩散问题给出分析,随后文[2],[3]就非线性问题的FDSD格式及FDSD预测-校正格式,分别作出了分析,文[4]讨论了FDSD方法的后验估计及自适应技术,[5],[6]则分别讨论了FDSD方法的某些重要应用.与基于时-空有限元的传统流线扩散法相比,FDSD方法的计算工作量已有成数量级的减少,且较易于推广到非线性问题,然而,对于高维问题,在每一时间层,仍然需要求解一大型线性或非线性方程组,工作量仍然很大.参照J.Douglas与T.Dupont关于抛物问题交替方向     

公共场所突发事件情境下受灾人群间信息的传播与扩散研究

针对公共场所突发事件情境下受灾人群间信息传播与扩散的特征,定义一种受灾人群间信息传播与扩散的微分过程.根据公共场所突发事件情境下信息的多元性,将信息分为消极信息和积极信息,基于Gilpin-Ayala扩散模型,建立一种基于公共场所突发事件情境下的受灾人群间信息传播与扩散模型,并对模型的动态过程进行分析,提出并证明了最佳安全疏散汇集点定理.利用定理的结论,分析突发信息传播扩散可能出现的情况,进一步分析信息传播与扩散对受灾人群的影响.最后通过算例计算分析,验证了理论的正确性和有效性,并根据计算结果给出了几点政策建议.     

突发事件中不实信息的竞争扩散研究

基于Gilpin-Ayala扩散模型,建立了突发事件中不实信的竞争扩散与传播模型,并对模型的动态过程进行深入分析.针对突发事件发生后存在多种信息的竞争扩散的问题,模型能给予很好的解释.最后,就相关问题和分析结果,为应急管理者在突发事件中如何引导舆论提供政策建议.     

Pt(100)表面上通过二聚物结构转移的自扩散现象

用分子动力学方法研究了Pt(100)表面上吸附原子的自扩散现象, 其中相互作用势采用更适合于表面特点的表面嵌入势(SEAM势).结果发现除一般的协作交换扩散现象外, 吸附原子还可以通过二聚物结构的转移而达到交换扩散的目的.在这种交换机制中, 交换过程是有3个原子的协作运动完成的.重要的是这种新的交换扩散机制在一定条件下可以成为吸附原子扩散的主要原因.     

分形多孔介质中的奇异扩散

分形多孔介质和均质多孔介质相比具有许多特殊的性质,它在各个不同的尺度上有相互钳套的自相似结构.孔隙分形中的粒子扩散和经典的Fick扩散不同,其均方位移服从分形幂律关系.据此对孔隙分形中的粒子扩散利用随机过程的统计方法建立了奇异扩散的理论模型,讨论了奇异扩散的非马尔可夫性质和分形性质.     

两层流体系统中含有悬浮粒子无平均剪切湍流混合层的增长

本文对两层流体系统中含有粒子的无平均剪切湍流混合层的增长(扩散)行为,进行了实验研究和理论分析,并提出一个估计湍流混合层扩散速率的理论方法,即势能模型。这种模型还包含了纯两层流体的湍流扩散的结果。实验结果与该模型符合很好。混合层中含有粒子时扩散距离D随时间t的变化、无因次扩散速率E与Richardson数及Ri₁的关系均与纯两层流体的相同,但还与初始体积浓度(?)₀有关,D和E分别以的负1/5和负1次幂变化。     

PM2.5扩散模型及预测研究

以武汉为例,以高斯扩散模型为基础研究PM2.5的扩散与衰减规律,充分考虑影响PM2.5扩散的因素,分析地面与建筑物边界反射、干沉积、雨洗湿沉积及湿度的影响,逐步改进高斯扩散模型,并引入时间t,计算当点源持续污染情况下,污染源上风和下风L公里处的浓度.通过数值仿真,得到距污染源下风向距离一定条件下污染扩散浓度的分布规律,预估突发情形下PM2.5的扩散距离及安全区域,结合三维图及平面图分析危险区及安全区.最后,结合小波理论及神经网络理论,提出小波神经网络的结构及算法,并通过Matlab实现了对PM2.5值的预测,并取得较高的预测拟合度.     

一个图像处理模型的差分格式稳定性分析

对一个用于图像去噪、量化的反应扩散模型建立了二层差分格式,并证明了差分格式具有L~∞稳定性的充分条件.最后,通过计算机图像处理实验对充分条件进行了验证.     

基于改进高斯模型的哈尔滨市PM_(2.5)扩散问题实证分析

2013年初以来,国内发生大范围持续雾霾天气,我国城市PM_(2.5)的污染问题引起了社会各界的关注和重视.根据风场和气象变化对高斯扩散模型进行适当改进,并提出基于高斯模型的PM_(2.5)扩散预测模型.以哈尔滨市PM_(2.5)近期实测数据为基础进行实证分析,对市区内10个地区的PM_(2.5)扩散和浓度变化做出合理的预测.     

对流扩散方程的一种新型特征差分方法

利用在网格内恰当选取特征线上插值点的技巧,提出了一种新型的求解对流扩散方程的特征差分方法,并给出了稳定性与收敛性分析.该方法避免了数值扩散的产生,同时具有O(τ h~2)阶的收敛阶.数值实验表明,该方法是一个高效、稳定和收敛的数值方法.     

特慢扩散的一种分数阶结构导数模型

自然界和工程中存在很多比幂率慢扩散(sub-diffusion)过程更慢的扩散,即特慢扩散(ultra-slow diffusion).特慢扩散难以用传统的反常扩散建模方法来描述.Sinai(西奈)随机模型描述了一种特殊的对数关系特慢扩散.运用Mittag-Leffler(米塔格-累夫勒)函数的反函数,将Sinai扩散拓展为一般的特慢扩散.此外,该文的模型引入初始状态参量,解决了Sinai对数扩散不适用于初始时刻附近的问题.作为分数阶导数的一般情况,该文也引入了分数阶结构导数的概念,并用来建立特慢扩散的控制微分方程.     

水质中放射性核素瞬态三维扩散模型的建立及求解

在一维扩散模型的基础上,建立了放射性核素在水质中的瞬态三维扩散模型,并给出了瞬态排放模式下模型的计算公式,实现了水质中放射性核素扩散浓度的快速估算.在MATLAB程序下,利用该方法对一个实例进行了仿真分析,得出相关结论,对于核泄漏事故下放射性核素扩散浓度预测评估及制定安全措施具有指导意义.