阻尼作用下振子相图的电路模拟

电学量和力学量之间存在一一对应的关系,例如弹簧振子振动和LC电路的微分方程具有相同的形式.我们用电路系统在示波器中直接展现出电磁振荡过程,模拟了黏滞阻尼振动过程的相图.又利用稳压二极管模拟了摩擦阻力作用下弹簧振子振动的相图.将一道力学问题找到对应的电路模拟,在教学过程中具有启发意义.     

相图研究工作进展

相图是描述物质体系热力学相平衡关系的一种几何表达方式.历史上大多数的相图是通过实验测定而建立的.近二十年来,材料科学与工艺这门学科的形成和进步,相图做为材料体系信息的重要来源,起了很大作用;而材料科学与工艺的深入发展,亦对相图研究提出了进一步的要求;计算机技术又为相图研究提供了新的工具.近些年来,相图热力学计算方面的研究,发展很快,已初步形成一个相对独立的相图研究分支,在满足现代材料科学对相图研究的要求上,起了重要作用.目前,相图的理论研究、实验测定和计算机计算已形成相图现代研究的三种基本途径.本文意在向物理学…     

ACl-CeCl_3(A=Li,Na,K,Cs)体系表面张力的计算

对二元系NaCl-CeCl_3进行了热力学优化,得到一套能够合理描述该体系的热力学参数,计算出的相图及其他热力学数据与实验值吻合良好。由CALPHAD方法得到了热力学数据库,并结合Butler方程对含稀土金属氯化盐的熔盐体系表面张力的计算模型进行了修正,计算了ACl-CeCl_3(A=Li,Na,K,Cs)体系的表面张力。结果显示,描述体系表面相和体相吉布斯能关系的模型参数β与体系类别密切相关,对于本文所计算的熔盐体系,β值随碱金属离子半径的增大而增大。本文还探讨了熔盐体系中表面相与体相组分之间的关系。     

二维二元替换式系统的统计理论

本文利用Collins模型研究二维二元替换式晶格系统。计算了系统的自由能,导出了溶解度和温度关系的曲线方程,并利用相平衡条件获得了和三维二元合金相类似的相图。 关键词：     

液相分层二元合金交互作用参数和热力学量的计算方法

利用亚规则溶液模型及热力学原理讨论液相分层二元合金相交互作用参数和热力学性质,并以Pb-Zn为例计算了相应的活度系数,计算结果与文献报道相符。     

人造金刚石低压气相生长的相图计算

用非平衡热力学耦合模型计算了由CH₄/H₂，CO/H₂和乙炔火焰等气相体系生长金刚石的相图．与经典平衡热力学理论计算结果不同的是这些相图都有一个金刚石生长区存在．相图中的金刚石生长区是实现金刚石气相生长的热力学基础，它的存在体现了超平衡氢原子等激活粒子对石墨的激活和对金刚石的稳定作用．计算的相图与报道的实验结果基本相符，因而对金刚石气相生长的理论和实验研究具有重要的指导意义 关键词：     

超高速撞击产生碎片云相分布数值模拟

空间碎片与航天器的撞击速度通常大于10 km/s,这种速度条件下撞击过程的物理特点是高温、高压和高应变率,同时伴随着熔化、汽化及等离子体等相变问题发生。利用AUTODYN/SPH的二次开发功能,在程序中嵌入Sesame状态方程数据库和铝材料的相图,数值模拟出撞击速度为5.0和5.6 km/s时的防护屏穿孔直径分别为9.02 mm和9.34 mm,计算结果与实验结果符合较好,说明物理建模及参数的选取合理,同时也验证了数值模拟方法的正确性及有效性。通过计算给出碎片云的热力学量压力和温度分布,结合铝的相图,对超高速撞击产生碎片云的相分布进行了初步计算,给出了碎片云中固、液、气相的分布范围。     

同步卫星扫描视锥与轨道的绘制算法

为了模拟同步卫星在外太空的飞行状态,建设先进的同步卫星模拟仿真系统对于卫星的研制与性能分析有着重要的意义;由于卫星是在特定的轨道上飞行,所以对卫星轨道的绘制建模是卫星模拟仿真系统开发中关键的一环;在这篇文章中介绍了同步卫星与地面观察站通信过程中的扫描视锥与同步卫星运行轨道的绘制算法,重点探讨了基于OpenGL基本矢量图元的绘制以及利用世界坐标系和向量的方法对在绘制过程中所需数据的求解过程;分析了根据同步卫星的运行姿态与其所在轨道的位置来确定同步卫星扫描视锥的角度;最后通过一个虚拟世界的3D引擎验证算法的可行性与绘制效果。     

拓扑激发驱动的热力学相变及其张量网络研究方法

对热力学相及相变的认知构成了我们理解整个物质世界的物理基础,从朗道对称破缺相变范式到拓扑激发驱动的热力学相变,相变理论的研究发展在物质科学进步之路上树立起了一座座丰碑.一个著名的例子就是Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变,它是在从低温到高温的演变过程中, U(1)旋转对称性没有自发破缺情形下,成对涡旋的解耦合所致.近期,人们利用张量网络表示理论和数值计算方法,将统计模型的转移矩阵对应为一维量子模型.再根据量子模型纠缠熵的奇异性,在热力学极限下可以精确确定系统的相图,并准确计算各种物理量,该研究方法为研究具有连续对称性的二维系统的拓扑相变注入了新活力.     

移动终端上利用Phyphox数值模拟求解抛体极值问题

常见的数值模拟软件需要在个人电脑环境下运行,这大大制约了数值模拟的有效利用.利用移动终端上的Phyphox软件,模拟求解抛体射程极值问题.该软件编辑器能利用简单的编程和函数调用即能实现快速、精确的数值计算,从而求得抛体极值的具体解,并动态展示数值求解过程.这种在移动终端上直观、交互式的数值模拟求解,不仅方便学生随时学习...