Lipkin-Meshkov-Glick模型中的能级劈裂与宇称振荡研究

Lipkin-Meshkov-Glick (LMG)模型原本描述的是核物理系统,然而近年来,人们发现它广泛存在于凝聚态物理、量子信息、量子光学中,因此对其研究兴趣正在升温.本文采用精确对角化的方法以及量子微扰理论计算和分析了LMG模型在费米子数量为有限N时的能谱结构.在U(1)极限下给出它的能级精确解,发现其相互交错成渔网结构.而离开U(1)极限,系统的能级总是奇偶宇称成对地分组,形成束缚态,并且宇称会发生振荡,给出了宇称交叉点的临界塞曼场的位置.而达到Z2极限,系统能级则在零塞曼场附近形成劈裂,解析地计算了这些能隙与塞曼场之间关系,并发现对于奇数和偶数的N,各能态宇称的行为有所差别,具体而言,奇数N系统各态在零塞曼场处会发生宇称改变,而偶数N不会.     

冻融后钢筋再生混凝土粘结性能研究

为了进一步了解冻融环境下再生混凝土的抗拉性能及钢筋与再生混凝土的粘结性能,以100％再生粗骨科取代天然碎石制作了再生混凝土劈裂抗拉试件以及以钢筋直径12mm、16mm和20mm为变动因素的钢筋再生混凝土中心拔出试件.采用快冻法将劈裂抗拉试件和中心拔出试件进行冻融循环后分别进行劈裂和拉拔试验,研究冻融循环下再生混凝土劈裂抗拉性能及钢筋与再生混凝土间粘结性能的变化规律.在总结试验结果的基础上,提出了遭受冻融后再生混凝土劈裂抗拉强度及钢筋与再生混凝土间粘结强度的计算表达式,可为我国冻融环境下再生混凝土结构的耐久性设计提供有益的参考.     

张量力对原子核性质的影响(英文)

最近一段时期, 对张量力性质研究成为原子核结构研究的热点之一。 基于自洽的Skyrme平均场理论讨论了张量力研究的最新进展。 同时, 讨论了张量力和Skyrme能量密度中的中心交换项对原子核单粒子态的演化以及多极巨共振的贡献。 发现考虑张量力贡献后,利用Skyrme平均场计算可以基本描述Z=50和N=82原子核单粒子态演化的实验结果。而张量力对于原子核电多极巨共振基本没有影响,只对其低能集体态有一定的影响。 张量力的引入使得原子核磁单极巨共振的能量和强度发生显著的改变。 通过对数值结果的分析,发现张量力会产生吸引的粒子-空穴剩余相互作用。The impact of the tensor force on the properties of finite nuclei is discussed by analyzing the spin orbit splittings and the multipole giant resonances in nuclei. It is found that the tensor force do plays an important role in nuclear structure. The experimental isospin dependence of the spin orbit splitting is very well depicted when the tensor force is included. The tensor force has a larger effect on the spin flip magnetic dipole states than on the natural parity isoscalar quadrupole(2+) states. By analyzing the modifications to the Hartree Fock mean field induced by the tensor terms,and the specific features of the residual particle hole tensor interaction,we find that the tensor force gives an attractive contribution to the particle hole matrix elements.     

花岗岩动态力学性能的实验研究

介绍了利用Φ74mm SHPB试验装置进行花岗岩的动态压缩试验和动态劈裂拉伸试验的结果。通过试验获得了花岗岩在100s-1～102s-1应变率加载时的动态力学参数。同时,对试件内的动态应力分布进行了数值模拟,验证了动态试验的有效性。试验结果表明,花岗岩的动态压缩和动态劈裂拉伸的力学性能表现出显著的应变率效应。随着应变率的增加,其冲击压缩破坏应力、冲击压缩破坏应变、弹性模量、冲击压缩应变能密度和动态劈裂拉伸破坏强度均有一定程度的增加。     

SHPB冲击加载下四种岩石的复合型动态断裂实验研究

分别用绿砂岩、黄砂岩、灰砂岩、大理岩制作了三种几何相似的(φ80mm、φ122mm、φ155mm)中心直裂纹平台巴西圆盘(CSTFBD)试样;利用分离式霍普金森压杆加载,进行了I型和I-II型复合动态断裂实验,并由实验结合有限元分析得到了四种岩石材料的I、II型动态断裂韧度KId、KIId。研究表明:动态断裂韧度均存在尺寸效应,试样尺寸对I-II型复合比和纯II型加载角均会产生影响,复合比随尺寸的增大而减小,大尺寸试样II型加载的加载角比小尺寸试样的小。同时,由于负值的T应力显著减小了裂纹的起裂角,用广义最大拉应力准则预测的起裂角更符合实验结果。     

粒状材料中水力劈裂的认识

水力劈裂在岩土工程、环境工程和石油工程中已得到很好地应用,但另一方面又会造成大坝渗漏破坏、浆液流失以及石油行业中经常遇到的浅水流动等严重后果。连续固体材料（如岩石）中的水力劈裂理论是建立在抗拉强度基础之上,对此,国内外的研究已经比较深入。而对于粒状材料中的研究尚处于起步阶段,仅有少数的试验和数值研究。本文综述了粒状材料中水力劈裂室内试验、现场试验、解析分析和数值模拟的研究成果,分析了当前研究中对这一现象认识的不足,并对今后可能的研究方向进行了预测。     

用可解的六次势研究9-羟基苯嵌萘酮的基态能级劈裂

质子转移（PT）得到了理论和实验方面广泛的研究［1-10],9－羟基苯嵌萘酮（9－HPO）是一个典型体系．在荧光光谱中,观测到氖化的9－HPO的基态能级劈裂,结合其它光谱和X射线衍射数据,提出用四次函数V（R）=A（R4-BR2）作为势能函数［1]．迄今,这一势能函数对应的Schr dinger方程还不能精确求解,且得到的结果与实验值[4]有较大差异．本文用可解的六次势V（R,γ）＝C[R6＋2γR4+(γ2＋μ）R2] 来描述该体系质子转移时的势能面,得到这一势能对应的Schr dinger方程的解析解,再用变分法并结合得到的解析解可计算9－HPO的基态能级劈裂．     

基于聚能射流的岩石定向劈裂机制

基于岩石材料脆性断裂模型分析，从提高炸药能量向岩石断裂表面能转换效率的角度，提出采用预切槽和多点聚能射流冲击岩石进行裂纹引导与扩展，实现岩石定向劈裂。设计了一种可用于岩石劈裂的聚能装药，利用数值计算方法研究了岩石类脆性材料在聚能射流冲击作用下的定向劈裂机制，并计算比较了不同形状金属杆射流对岩体的冲击劈裂效果。分析计算该聚能装药射流形成与岩石的侵彻断裂过程，得出用于岩石劈裂的最佳聚能装药结构与炸高。实验成功用2枚聚能装药将岩石试块按预制方向劈裂，测试获得的岩石表面应力峰值约0.5～0.8 MPa。结果表明，采用该聚能装药在25 mm炸高下能够形成长径比约1∶3的楔形金属杆射流，沿着控界面预先设计的切槽方向，多点设置聚能装药，同时起爆后形成楔形金属杆射流冲击岩石，产生了较好的定向劈裂效果。该方法将爆炸能量精准导入控界面并有效地转换成岩石断裂表面能，从而提升了岩石定向劈裂的效果及炸药的能量利用率，研究结果可为大范围岩体开挖精确控界爆破切割装置设计及降低工程爆破危害提供参考。     

UHPFRC圆盘动态劈裂试验及基于μXCT图像的破坏机理研究

采用分离式霍普金森压杆对钢纤维体积分数为0～3%的超高性能纤维增强混凝土（ultra high performance fibre reinforced concrete, UHPFRC）圆盘试件进行应变率为1.72～7.42 s-1的动态劈裂试验，使用高速摄像机结合数字图像相关（digital image correlation, DIC）法获得试件表面裂缝扩展全过程图像和应变演化过程，并对冲击前后试件进行微观X射线计算断层扫描（micro X-ray computed tomography,μXCT），获得分辨率为56.7μm的三维内部图像，并进行统计和破坏机理分析。结果表明：(1)相比无纤维试件，掺入1%～3%的钢纤维，静、动劈裂强度分别提高84%～131%和47%～87%，动劈裂强度增强因子（即动静强度比值）为1.07～1.72;(2) DIC应变图像分析表明，无纤维试件裂缝集中、破坏快、能耗低；含纤维试件裂缝弥散程度大、能耗高、延性好，且随着纤维含量的提高而提升；(3)μXCT图像分析表明，试件中钢纤维体积分数为1.04%～2.47%，与设计基本一致，孔洞体积分数为0.98%...