由三角形相似巧解2 0 1 7年全国 Ⅱ 卷压轴题

为避免较为复杂的运算过程, 应用速度矢量三角形相似从运动分解的角度巧妙解答了2 0 1 7年全国 Ⅱ 卷压轴题     

分子动力学模拟玻璃微球充气保气性能的机理

为了探讨载能重粒子辐照改善惯性约束聚变中所用玻璃微球的充气性能,以及热弛豫过程中改善其保气性能的微观机制,利用分子动力学的方法对载能重粒子辐照前后的SiO₂玻璃在内部形成气体扩散微通道的机理进行了模拟研究。结果表明,重粒子辐照可以在SiO₂玻璃中形成明显的扩散通道,说明辐照后的玻璃更适合通入Ar等较大尺寸气体;在高温高压的条件下,形成的扩散通道有逐渐关闭的趋势,辐照产生的缺陷能够在一定程度上得到修复。因此,利用重粒子辐照的方法,可在玻璃体中产生充气的微通道,该通道在高温高压下可实现关闭,从而起到开关的作用。模拟结果可为实验上通过重粒子辐照提升微球玻璃充气保气性能的方法提供理论支持,说明该方法具有可行性。     

开关振荡器特性阻抗选取对输出波形影响

开关振荡器是宽带高功率电磁脉冲的重要产生方式之一,以开关激励同轴振荡器为例,采用理论计算和电磁仿真为主要手段,从传输线特性阻抗与开关振荡器储能、传输线特性阻抗与天线阻抗关系及传输线特性阻抗和开关导通阻抗关系三个方面进行了研究。研究结果表明:传输线阻抗越小,振荡器储能越高;天线阻抗与传输线阻抗比值越大,输出信号品质因数越大,频谱上能量越集中,带宽越小,能量效率随比值增大呈现先增大后减小趋势;传输线特性阻抗很小时,开关阻抗对输出振荡信号影响增大,此时随特性阻抗减小,输出信号中心频率降低,品质因数减小,频谱上能量分散,带宽较宽。     

纳秒级前沿PFN-MARX发生器充放电特性

为了改善脉冲形成网络(PFN)-Marx发生器的输出波形,得到前沿较短、纹波因数尽可能小的输出波形,对单级PFN的特性进了仿真研究,包括PFN中末端电容、末端电感、PFN的阻抗等因素对单级PFN的输出波形的影响;建立了PFN-Marx发生器的整体仿真模型,并对采用耦合电感作为隔离电感和采用分立电感作为隔离电感进行了仿真研究。研究表明:采用耦合电感作为隔离电感可以使各级PFN的充电波形更加一致,效果更好。搭建了一个小型的PFN-Marx发生器,并研究了PFN-Marx发生器中气体开关在不同气压下导通时输出波形的差异,结果表明,升高气压有利于减小PFN-Marx发生器输出波形的前沿持续时间。     

全容式LNG储罐应力分析及底部优化设计

国内LNG储罐建造量日益增大,且LNG储罐在使用过程中工作状况多变、受力种类复杂,对储罐的关键部位进行详细的应力分析,以保证其安全性显得尤为重要。本文以160000m3LNG全容式储罐为研究对象,综合考虑LNG储罐在泄露超低温工况下荷载的种类及大小,结合热-结构耦合的方法,运用ANSYS对全容式LNG储罐外壁底部进行受力分析,获得了稳态传热温度场和应力分布状况。提出了外壁底角结构保护的方法,通过模拟分析得到应力集中最小的外壁底角形状。分析结果表明:在控制建造成本即外壁截面积相同的前提下,外长方形的底角减小应力集中的效果更明显。     

椭圆偏振强激光场中准直的乙炔分子的高次谐波发射

We perform an experimental study on high-order harmonic generation (HHG) of aligned acetylene molecules induced by a 35-fs 800-nm strong laser field, by using a home-built HHG spectrometer. It is observed that the molecular HHG probability declines with increasing the laser ellipticity, which is in consistence with the deduction from the well-known tunneling-plus-rescattering scenario. By introducing a weak femtosecond laser pulse to nonadiabatically align the molecules, we investigated the molecular orbital effect on the HHG in both linearly and elliptically polarized driving laser fields. The results show that the harmonic intensity is maximum for the molecular axis aligned perpendicularly to the laser electric field. It indicates that both the highest occupied molecular orbitals (HOMO) and HOMO-1 contribute to the strong-field HHG of acetylene molecules. Our study should pave the way for understanding the interaction of molecules with ultrafast strong laser fields.     

涡旋光激光器研究进展(特邀)

涡旋光激光器能够输出具有特定空间结构的高能量、高质量的涡旋光束.涡旋光束在光通讯、光操控、超分辨成像等领域都有潜在的应用前景.本文介绍了涡旋光束的产生原理及其应用,综述了近期涡旋光激光器的发展历程,同时也对涡旋光激光器的发展趋势进行了展望.     

Zr的添加对提高NH3选择性催化还原NOx整体式催化剂热稳定性的影响

采用共沉淀的方法制备了CeTiO_x和CeZrTiO_x两种用于NH₃选择性催化还原NO_x的催化剂.两种催化剂在不同的高温条件下进行热老化以考察Zr的添加对CeTiO_x催化剂热稳定性的影响.NH₃-SCR活性数据显示,经过650、750和850 ℃的高温老化处理,Zr改性后的催化剂较CeTiO_x催化剂具有更好的催化活性和N₂选择性.XRD、Raman和H₂-TPR结果表明添加Zr可以阻止Ce物种的烧结并且抑制金红石相TiO₂的生成.催化剂的SEM图像显示Zr的添加可以抑制颗粒随着焙烧温度升高而产生的聚集长大.XPS的Ce3d光谱表明,随着老化温度的提升,CeTiO_x催化剂表面的Ce³⁺/Ce⁴⁺比相对于CeZrTiO_x催化剂下降更加明显.这意味着随着Zr的添加,更多的晶格缺陷和氧空缺出现在Zr改性催化剂的表面,这有利于催化性能的提升.另外,NH₃-TPD结果表明经过相同的高温老化,改性的催化剂保持了更多的Brönsted酸性位,提高了催化活性并抑制了氨的氧化.因此,Zr的添加提高了催化剂的热稳定性能.     

气相色谱-质谱联用法测定日用品及食品中9种凉味剂的含量

建立了日用品及食品中薄荷脑等9种新型凉味剂含量的测定方法.样品经乙醇超声提取后,用DB-1701 MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离,选择离子监测模式(SIM)进行质谱检测.在优化分析条件下,9种凉味剂分离良好,其在0.25～250 μg/mL浓度范围内线性关系良好,相关系数均大于0.996,除薄荷氧基.1,2丙二醇(0.26 μg/g)外,其余凉味剂的检出限均小于0.1μg/g;在3个不同加标浓度下的平均回收率为82.8％～103.5％,相对标准偏差(RSD,n=6)均不高于3.7％.该方法灵敏、准确、可靠,能较好地分离薄荷脑等9种凉味剂,具有分析时间短、抗干扰性好、定量准确等优点,可为含薄荷(清凉)口味食品的质量控制及未知凉味剂含量样品的分析提供科学数据.     

Effect of noncircular orifice plates on the near flow field of turbulent free jets

In this paper, we experimentally investigate the near-field flow characteristics of turbulent free jets respectively issued from circular, triangular, diamond, rectangular, and notched-rectangular orifice plates into air surroundings. All the orifice plates have identical opening areas or equivalent diameters（De） and their aspect ratios（AR） range from 1 to 6.5. Planar particle image velocimetry（PIV） is used to measure the velocity field at the same Reynolds number of Re = 5 × 10^4,where Re = Ue De/ν with Ue being the exit bulk velocity and ν the kinematic viscosity of fluid. The mean and turbulent velocity fields of all the five jets are compared in detail. Results show that the noncircular jets can enhance the entrainment rate, reflected by the higher acceleration rates of mean velocity decay and spread, shorten the length of the unmixed core,expedite the increase of turbulent intensity compared with the circular counterpart shortened unmixed core, and increase turbulent intensity comparing to the circular counterpart. Among the five jets, the rectangular jet（AR = 6.5） produces the greatest decay rate of the near-field mean velocity, postpones the position at which the 鈥榓xis-switching鈥檖henomenon occurs. This supports that axis switching phenomenon strongly depends on jet initial conditions. In addition, the hump in the centerline variation of the turbulence intensity is observed in the rectangular and triangular jets, but not in the circular jet, nor in diamond jet nor in notched-rectangular jet.