物理学中模型的作用和特点

 模型在物理学研究中的作用是十分重要的。本文简要介绍模型的意义,重点论述物理学中模型的作用和特点。一、模型的意义所谓模型,就是人们为了某种特定的目的而对研究对象所作的一种简化的描述。各门科学中应用的模型,种类繁多。归纳起来可以分为物质模型和思想模型两大类。物质模型是以某种程度、形式相似的模型实体去再现原型。     

一个新的高速直喷式柴油机的准维多区燃烧模型

一、前言 在直喷式柴油机燃烧模型中,由于准维模型比多维模型有较强的实用性,又比零维模型有较强的预测排放的能力,目前国内外都在积极地研究开发能反映较多信息的准维多区燃烧模型。由于在中小缸径柴油机中喷注碰壁现象是不可避免的,因此在燃烧模型中必须考虑喷注碰壁的影响。近年来虽然已经出现了一些考虑到喷注碰壁的燃烧模型,但在这     

微型电阻加热推进器内的传热问题

分析了微型电阻加热推进器中沸腾的特征以及过热极限温度,分别采用经典的抛物型热传导方程和非傅立叶导热的双曲型模型(C-V模型)、双元相滞后模型(DPL模型)来描述导热过程,采用有限差分法对微型电阻加热推进器中导热过程的初始阶段进行了数值求解.发现非傅立叶模型较傅立叶模型有-定的时间延迟,DPL模型与C-V模型的延迟差别不太大;在加热过程中,加热电阻及其临近的水很快会升至300℃,而大部分水的温度升得较慢.     

能量在蛋白质α-螺旋链中传输模型的稳定性分析

引入了一个新的模型来描述α螺旋蛋白质分子中3条单肽链的振动能量的贮存和传输,在该模型中考虑了链间的相互作用能量,并对该模型进行了稳定性分析,发现该模型存在非线性局域模,数值模拟的结果表明,该模型存在静止和运动的局域模型.     

EAST装置中70m双绞线对信号衰减的研究

为了分析EAST装置电磁测量系统中70m双绞线给测量信号带来的影响,建立了电磁线圈和双绞线的等效电路模型。设计了有双绞线模型和没有双绞线模型的两种电路模型,并对这两种模型在simolorer6.0软件中进行了仿真,通过分析这两种模型的传递函数和仿真输出的电压峰峰值,证明了70m双绞线对EAST中电磁测量系统的影响是可以忽略的。     

高温超导体在对称和不对称外磁场中的悬浮力计算

在理想无限长直高温超导 -永磁导轨系统中 ,由于导轨磁场分布的不均匀性 ,超导体运动过程中所处外磁场有对称及不对称分布两种情况。原 Prigozhin模型假设超导体各向同性 ,但 YBCO高温超导体存在明显的各向异性。改进Prigozhin模型增加了原模型中的约束条件 ,考虑了这种各向异性。在对称外磁场中改进 Prigozhin模型的计算结果和原Prizhogin模型相同 ,因为原模型在对称外磁场中自然满足超导体各向异性。在不对称外磁场中计算结果和实验结果吻合较好 ,而原模型计算结果和实验结果差别较大。所以改进模型考虑了各向异性 ,适用于对称和不对称外磁场 ,能得到更准确的计算结果。     

一种新的软件测试过程模型—“跑道”模型

软件的测试过程模型在软件的开发过程中起着重要的指导作用,其实施效果的好坏能够直接影响软件的质量,通过分析一些典型的测试模型如X模型、W模型、V模型等的特点和不足,结合软件开发实际需求和软件测试过程模型的设计原则,提出了一种改进的软件测试过程模型——“跑道”模型,该模型能体现出设计与测试的全过程,强调了客户、设计人员和测试人员之间互动的必要性,将该模型应用到智能电表与计量终端软件的开发过程中,在提高软件测试效率、保证软件质量方面有着明显优势。     

原子核结构研究的一些进展

简述在最近几年中原子核结构研究中的一些新的进展.原子核的超对称性在1980年提出,1999年在奇奇核中得到检验.在原子核结构的代数模型中,玻色子模型中的弱集体性困难最近得到解决,在八极振动中,代数模型给出了大量的电磁跃迁的解析表达式,对于实验研究十分方便,¹⁵⁸Gd是目前最好的八极振动核.在原子核的壳模型中蒙特卡罗壳模型,投影壳模型有较大进展.最后对今后原子核结构的发展作出展望.     

电子和负离子的反射运动对碰撞电负性磁鞘的影响

研究了鞘层中电子和负离子的反射运动对碰撞电负性磁鞘玻姆判据和鞘层结构的影响.通过理论推导得到了考虑鞘层中电子和负离子的反射运动时鞘层玻姆判据表达式,并通过数值模拟得到了电子和负离子采用玻尔兹曼模型和反射运动模型时离子马赫数的下限随参数的变化曲线以及鞘层中带电粒子密度的分布曲线.结果表明,电子和负离子的反射运动模型和玻尔兹曼模型离子马赫数的上限完全相同,下限表达式不同,反射运动模型中下限还与基板电势有关,且随着基板电势值的增加而增大,达到与玻尔兹曼分布中相同值后保持不变,随着鞘边负离子浓度和温度的不同达到最大值的速度不同;离子马赫数的下限在玻尔兹曼和反射运动模型中都随鞘边负离子浓度的增加和温度的降低而减小,只是在反射运动模型中的最大值要小;两种模型中离子马赫数的下限都随鞘边电场的增加而增加,但在玻尔兹曼模型中增加得更快最终值更大;两种模型离子马赫数的下限都随碰撞参数或磁场角度的增加而降低,但在玻尔兹曼模型中降低更快,随着碰撞参数或者磁场角度的增加两种模型中离子马赫数的下限趋于一致;当基板电势值较小时,电子和负离子的反射运动对鞘层结构影响较大,当基板电势值较大时电子和负离子反射运动对鞘层中带电粒子密度分布的影响很小.     

水下对空中声源的运动参数估计

为了解决传统的交互式多模型目标跟踪算法中马尔可夫概率转移矩阵固定不变,造成的模型切换缓慢、跟踪精度不高的问题,提出了一种基于后验信息修正的时变转移概率自适应交互式多模型跟踪算法。算法定义了一种新的修正因子,利用后验信息对概率转移矩阵进行实时修正,提高匹配模型的概率,减小非匹配模型的影响,使得系统模型能够及时、准确地切换到匹配模型。蒙特卡洛仿真实验表明,该自适应交互式多模型算法能够应用于水下目标跟踪中,相比传统交互式多模型算法,模型匹配度更高,滤波效果也更好。     

剖析选考情境问题 落实特征模型教学——以“生活实践情境专题复习”为例

分析了近几年浙江选考中的生活实践情境模型,根据模型特征分为质点模型、杆状模型、柱状模型、球状模型,通过类比演示,学生自编习题、设问并在课堂中进行小组互评的方式进行教学实践,提升情境建模能力,落实特征模型教学.     

气固两相流中颗粒-颗粒随机碰撞新模型

本文提出一种气固两相流中计算颗粒－颗粒碰撞新模型．该模型提出一种碰撞概率新概念,与已有模型相比,新模型对碰撞概率的思考另辟蹊径,由所得公式可以确定影响碰撞概率大小的因素．此外,该模型提出在所研究控制体中选择虚拟颗粒的方法,特别是对虚拟颗粒的粒径、速度和随机数之间提出相关性准则．它弥补了以往模型的缺陷．经过计算,验证了新模型的合理性．     

原子核形状相变的壳模型研究

利用玻色映射方法, 我们在壳模型中计算了原子核低激发态性质的一些特征量, 并与这些量在相互作用玻色子模型的动力学对称性中的数值进行比较, 得到原子核的集体运动形状相在壳模型中的对应, 分析了壳模型中的单极对、四极对和 四极-四极相互作用对形状相的影响, 还在壳模型中研究了U(5)—O(6)相变过程, 得到的结果与在相互作用玻色子模型中得到的结果一致.     

耦合表象下的原子第一电离能的计算

以相对论的Xα方程为基础,提出了一种新的计算模型,即耦合表 象下的自旋极化模型。该模型综合地考虑了相对论效应和电子的自旋状态,把处于自旋混合 态的电子并入已有的自旋极化模型中。用此模型计算了第三周期至第六周期的ⅢA～ⅧA原子 的电离势。计算结果与自旋极化模型,自旋非极化模型的计算结果以及实验结果进行了比较 。该模型在一定程度上优于其它计算模型,在核电荷数较大的体系中计算结果更接近实验值 。     

PEMFC的两种三维两相非等温数值计算的对比

采用两相非等温模型,分别针对具有27条流道的全电池和典型单元的稳态工作过程进行了三维数值模拟,并着重对比和分析了2种模型液态水饱和度、相变源项和温度的计算结果.发现在相同计算工况和计算条件下,目前文献中广为采用典型单元模型和全电池模型的模拟结果无论是变化趋势还是变化幅度均存在很大差异,如典型单元模型中液态水饱和度远低于全电池模型的情形.这些差别主要是由于两种模型边界条件的设置所引起的.因此即使在相同的计算条件下目前文献中广为采用的典型单元模型和全电池模型所模拟出的PEMFC过程并不是同一过程.     

基于Demons算法改进的图像去噪模型研究

在Demons算法的基础上, 将扩散过程看作图像配准, 建立一种新的基于图像配准的Demons 去噪模型. 实验表明, 该模型去噪效果优于经典的Perona-Malik模型, 排除了模型的病态性. 考虑到新模型在图像去噪过程中仅靠梯度信息表示图像的局部特征还不完善, 故将水平集曲率作为控制图像结构的驱动力因素引入到此模型中, 提出了一种新的梯度和曲率双重驱动力的图像去噪模型. 分析和仿真结果表明, 两种新模型都可有效抑制噪声, 清晰度也有明显的提高, 其中双重驱动力的图像去噪模型去噪效果更具优越性.     

微波辐射炼焦煤中噻吩硫结构的非热效应研究

采用XANES和XPS解析山西炼焦煤中有机硫的赋存特征,选择与煤中结构匹配的噻吩硫模型化合物进行微波辐射和水浴加热,通过Raman光谱比较研究两者对模型化合物中含硫结构的作用机制,利用Materials Studio构建、优化模型化合物结构,用密度泛函理论计算模拟微波场中模型化合物分子构型参数,解析含硫结构对微波的响应机理。结果表明：噻吩硫是炼焦煤中有机硫最主要的赋存形式。微波辐射后,模型化合物碳硫键和硫硫键的Raman谱吸收峰发生红移,温升速度快的模型化合物红移较小;相同温升的水浴加热后,几乎没有红移现象。微波能量不足以使模型化合物中碳硫键和硫硫键断裂,但能够改变分子构型,模型化合物含硫键在微波场中可能存在某种过渡态。微波作用对煤中噻吩硫结构存在非热效应。     

湍流对椭圆偏振激光传输中偏振特性的影响分析EI北大核心CSCD

根据推广的惠更斯-菲涅耳原理和Rytov相位结构函数二次近似,推导出高斯-谢尔模型光束在湍流大气传输中交叉谱密度矩阵的表达式,研究了湍流对椭圆偏振高斯-谢尔模型光束传输中的偏振特性影响,并与部分偏振高斯-谢尔模型光束进行了对比分析.结果表明,相对于部分偏振高斯-谢尔模型光束,椭圆偏振高斯-谢尔模型光束在湍流大气传输中偏振度、方位角以及椭圆度的变化受湍流的影响较小.同时得到椭圆偏振高斯-谢尔模型光束在湍流大气斜程传输中偏振度的变化幅度比部分偏振高斯-谢尔模型光束的小,而方位角和椭圆度的变化幅度比部分偏振高斯-谢尔模型光束的大.     

移动火焰锋面(MFF)模型的理论对比与实验验证

本文根据碳粒非均相着火,有无颗粒温度跃变现象,来判断CO的均相着火,阐述了MFF模型中颗粒边界层CO着火燃烧假设的理论意义。通过实验与理论对比,证明了小于100μm的碳粒有可能发生CO着火。MFF模型预报与连续膜模型,以及实验点都有好的符合。利用MFF模型推导出三种极限情况的燃烧模式,揭示了MFF模型与连续膜模型的理论关联。从理论与实验对比中,进一步地验证了MFF模型。     

一种新的大气折射率剖面模型构建方法

针对现有大气折射率剖面模型中干项简化模型较多、使用中难以取舍和湿项简化模型精度较低等问题,利用某台站实测探空数据,对现有几种大气折射率剖面模型的精度进行了分析。在此基础上,基于小波聚类和EOF(经验正交函数)分析方法,构建了一个能够考虑天气特征的大气折射率剖面改进模型,并利用实测数据对其精度进行了验证。结果表明:改进模型拟合精度较现有模型精度有明显改进。其中,干项模型能够充分考虑台站本地气候特征,精度更高;湿项模型将天气类型细分为四类,比现有模型精度最大提高了约6个折射率单位。同时,改进模型天气类型划分方法较容易被非气象专业人员理解,便于此模型推广应用。