带五次项的非线性Schrödinger方程的守恒差分格式

本文研究带有五次项的非线性Schrödinger方程初边值问题的有限差分法,其中方程中二阶偏导数项的系数、五次项的系数及初值满足下面的条件（1.6）.针对此问题,我们研究了一个守恒差分格式,在条件（1.6）下,差分解的$L^{\infty}$模先验估计被得到.在此基础上,我们得到了差分解最优$L^2$模的误差估计.     

导数振荡与应变能极小的平面分段三次参数Hermite插值

由于分段三次参数Hermite插值的切矢往往被作为变量,故可对其进行优化以使得构造的插值曲线满足特定的要求.为了构造兼具保形性与光顺性的平面分段三次参数Hermite插值曲线,给出了一种通过同时极小化导数振荡和应变能来确定切矢的方法.首先以导数振荡函数和应变能函数为双目标建立了切矢满足的方程系统;然后证明了方程系统存在唯一解,并给出了解的具体表达式;最后给出了误差分析,并通过数值算例表明方法的有效性.结果表明,相对于导数振荡极小化方法和应变能极小化方法,所提出的导数振荡和应变能极小化方法同时兼顾了平面分段三次参数Hermite插值曲线的保形性和光顺性.     

曲率流的参数化有限元逼近

许多物理现象可以在数学上描述为受曲率驱动的自由界面运动,例如薄膜和泡沫的演变、晶体生长,等等.这些薄膜和界面的运动常依赖于其表面曲率,从而可以用相应的曲率流来描述,其相关自由界面问题的数值计算和误差分析一直是计算数学领域中的难点.参数化有限元法是曲率流的一类有效计算方法,已经能够成功模拟一些曲面在几类基本的曲率流下的演化过程.本文重点讨论曲率流的参数化有限元逼近,它的产生、发展和当前的一些挑战.     

Normalized Dynamic Characterization and Application of Multiple Heat Storage Materials Based on Standard Thermal Resistance北大核心CSCD

基于标准热阻和能量流法,推导出储热材料与换热流体的瞬态换热热阻,通过类比电路分析法,获得了储热-换热过程的瞬态热量流模型及动态响应时间常数。进一步引入节点温度,重新定义换热热阻,获得了储热与换热过程耦合的三阶电路瞬态热量流模型,求解得到了加热、储热和释热三类时间常数,可用于协同表征储热材料中储热与释热的快慢程度,从而实现了多类储热材料的归一化动态表征。通过数值模拟验证与应用对比分析,发现基于多时间常数的归一化动态模型用于表征储热材料的动态特性是可行的,可直接对不同换热、储热材料进行对比分析。案例分析发现与固体储热材料换热时,液态金属的动态换热能力优于熔融盐,而相比于水蒸气和CO₂,空气与陶瓷材料换热能更快达到稳态。     

Elastic Analysis of Anisotropic Functionally Graded Rotating Disks With Non-Uniform Thicknesses北大核心CSCD

研究了任意梯度变化的变厚度各向异性转动圆盘的弹性问题.假设圆盘绕刚性轴匀速转动,其材料性能和厚度沿径向任意梯度变化.考虑圆盘在中心转轴处受位移约束,外侧自由,根据各向异性转动圆盘的平衡微分方程,得到关于径向应力的Fredholm积分方程,继而通过对Fredholm积分方程进行数值求解,得到结构的位移场和应力场.对具体梯度变化情况仅需代入相应梯度变化进行求解即可.数值算例部分,通过假设厚度、弹性模量等参数为特殊的幂函数形式,将由Fredholm积分方程求出的数值解与对应的精确解进行对比,以及针对常见的Voigt模型,将由该方法算得的数值解和ANSYS有限元计算结果进行对比,验证了该方法的准确性和精度.其次,针对Voigt模型,重点分析了厚度变化、材料性能梯度参数、各向异性度等对应力场和位移场的影响.提出了针对材料性能和厚度沿径向呈任意梯度变化的圆盘结构弹性分析方法,将为优化功能梯度圆盘的结构和材料参数、有效调整构件应力分布、提高结构安全性,提供强有力的工具;算例分析结果对功能梯度圆盘在复杂条件下的结构安全设计有重要的理论指导意义.     

相变材料耦合冷板电池热管理系统的优化设计

以相变材料耦合冷板电池热管理系统为研究对象,采用数值方法研究了系统的冷却性能。结果表明,通过增加耦合系统的冷却水流量可以降低电池组温度和温差,但是显著增加了冷板功耗,系统能效较低。为了提高耦合热管理系统的冷却效率,在固定系统体积的情况下,采用优化策略对系统中相变材料的厚度分布进行调整。典型算例结果表明,优化策略仅需5步调整就能得到最佳相变材料厚度分布。相比于优化前系统,优化后的系统使电池组最高温度降低了1.1 K,温差减小了29%。在同等电池组温差下,优化系统的功耗相比优化前系统下降了64%。     

CARRIER PHOTOGENERATION IN POLY（N-VINYL-CARBAZOLE）-BASED PHOTOCONDUCTIVE THIN-FILM DEVICES

In this paper, photoexcitation processes in the bilayer devices based on inorganic materials and poly（N-vinylcarbazole） （PVK） were investigated. In order to clarify the roles of inorganic materials in photoconductive properties of bilayer devices, TiO2 and ZnS were chosen to combine with PVK. A model for generation of photocurrent （Iph） in single layer device of PVK was obtained. It is deduced that the recombination rate constant （Pcomb） and the ionization rate constant （y） ofexcitons should be considered as the most important factors for Iph. For inorganic materials （TiO2 or ZnS）/PVK bilayer devices, in reverse bias of-4 V, the photocurrent of 115 mA/cm^2 in the TiO2/PVK device was observed, but the photocurrent in the ZnS/PVK device was only 10 mA/cma under the illumination light of 340 nm and the light intensity of 14.2 mW/cm^2. The weaker photocurrent is attributed to the absorption of ZnS within UV region and the energy offset at the interface between PVK and ZnS, which impedes the transport of charge carriers.     

等离子体技术在医用材料表面改性中的应用

本文从血液相容性、组织相容性、低分子物的渗出、药物缓释等方面出发,对等离子体处理、等离子体聚合、等离子体接枝聚合在医用材料表面改性中的应用作了综合介绍。     

基于直观想象的解析几何“几何条件代数化”策略探析

解决解析几何问题的关键是几何条件代数化.代数化的过程需要从数形结合的角度思考,特别是要先用几何的眼光观察,分析几何图形的性质,并结合图形及要素的代数表达进行策略上的选择,再进行代数化表达,通过代数推理与运算得到代数结论,解决解析几何问题.     

“游戏化”教学:让学生学习更有滋味的数学--以小学低学段数学教学为例

从学生的天性出发,将数学教学置于游戏中,给学生提供数学活动和交流的机会,促进书本知识与数学游戏的深度融合,使他们真正理解和掌握数学实质、思想方法,促进高阶思维能力的发展.立足于第一学段数学课堂,基于儿童的认知水平,以“教科书+”的方式,开展“游戏化”教学,使学生在任务驱动、情感激励的双重作用下,体验学习的快乐,在自主学习中提升学习力,使数学学习变得更丰富、更多元、更有价值.