清华大学破坏力学教育部重点实验室研究工作进展(2005-2008年)

国家教委于1993年12月批准成立破坏力学开放研究实验室(failure mechanics laboratory, FML),挂靠在清华大学工程力学系,1999年正式命名为破坏力学教育部重点实验室.自1994年以来,在教育部和清华大学的领导与支持下,作为重点学科固体力学中的骨干研究基地,FML在科研上承担了众多国家重点科技攻关项目、"973"和"863"项目以及国家自然科学基金重大、重点和面上项目,取得了多项国家和部委级的科技成果奖和人才奖,在科研和人才两方面取得了显著的成绩.     

Dynamical instability and adiabatic evolution of the atom--homonuclear--trimer dark state in a condensate system

This paper investigates the dynamical instability and adiabatic evolution of the atom--homonuclear--trimer dark state of a condensate system in a stimulated Raman adiabatic passage aided by Feshbach resonance. It obtains analytically the regions for the appearance of dynamical instability caused by the interparticle interactions. Moreover, the adiabatic property of the dark state is also studied in terms of a newly defined adiabatic fidelity. It shows that the nonlinear collisions have a negative effect on the adiabaticity of the dark state and hence reduce the conversion efficiency.     

寻找变系数KP方程的精确解

将非线性演化方程的变系数看作与实际物理场具有相等地位的新的变量,用推广的经典李群约化法,建立了常系数KP方程以及变系数CKP方程的解与新的变系数KP方程解之间的关系.利用已知的常系数KP和变系数CKP方程的解得到了新的变系数KP方程的一般解和某些特殊形式的精确解.     

Feshbach共振下BCS-BEC渡越量子分析

考虑一个涵盖分子间相互作用的多体模型,给出一种半解析计算模型中费米原子对转化成玻色分子转化率的有效方法.这种方法主要使用独立交叉近似,并在平均场理论下推导出一个精确计算转化率的解析公式.对比分析证明,该解析公式的计算结果得到多体模型的数值分析的支持,并与Rice小组的⁶Li实验能够很好的吻合.     

软硬相间层状复杂岩体综合变形模量原位试验研究

某拟建大型电站坝基岩体为一套河湖相沉积岩,包含了砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩等多种岩性岩体。不同岩体变形参数各异,常规变形试验只能获得单一岩性岩体的变形模量,而这种软硬相间层状复杂岩体的综合变形模量是与单一岩性岩体变形模量、岩层倾角、岩层厚度多个因素相关的,如何通过试验获得这种复杂组合岩体的综合变形模量是一个重要问题。本文首先对坝址区不同岩性所占的比例进行了详细的统计,获得砂岩、粉砂岩和泥岩的厚度比为6：2.5：1.5,根据这一统计结果在坝轴线附近选择含有砂岩、粉砂岩和泥岩三种岩体的大型变形试验区,将承压板尺寸设定为200cm×37cm,承压板就能同时覆盖砂岩、粉砂岩和泥岩三种岩体,且将其厚度比确定为6：2.5：1.5。通过在承压板上施加大荷载（250余吨）将应力传至下部多层岩体,从而获得软硬相间层状复杂岩体的综合变形模量。试验结果表明坝基弱下风化岩体的综合变形模量可达到7.0GPa,已经满足筑坝的要求。通过原位试验成功地论证了坝基岩体综合变形模量量值的问题。
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用于三维裂纹扩展分析的有限变形不可逆内聚元

为了能准确和高效的跟踪动态裂纹扩展,我们发展了三维有限变形的内聚元和一系列不可逆内聚力关系.该内聚元通过采用不可逆内聚力关系来控制裂纹两侧物质的逐渐分离和形成自由表面,这一点可类比于传统有限元对块体材料的离散化.为了展示该方法的预测能力及便于灵活使用的特点,我们模拟了Zehnder和Rosakis$^{[1]}$所做的重物落下动态断裂实验,值得注意的是该方法可以近似模拟出裂尖的轨迹.      

下卧软弱岩带变形模量取值研究

软弱岩带的变形模量对于工程建设意义重大,当前变形试验方法难以表征原位条件下软弱岩带的变形模量,导致取值偏于保守。本文基于弹性力学推导了下卧软弱岩带变形模量的解析解,建立了一种新的软弱岩带变形模量的取值方法。在现场试验成果的基础上,采用有限元反演,数值模拟成果与试验计算成果较为吻合,证明该计算方法合理可行,较常规方法直接在软弱岩带上开展的试验成果大幅提高。     

5—（5—氯—2—吡啶偶氮）—2，4—二氨基甲苯吸光光度法测定微量镍研究

在SDS存在下 ,于 pH 5 .5～ 6.5水溶液中 ,5 (5 氯 2 吡啶偶氮 ) 2 ,4 二氨基甲苯 (5 Cl PADAT)与镍 (Ⅱ )形成稳定的紫红色配合物 ,其最大吸收波长位于 5 4 5nm处 ,表观摩尔吸光系数为 1.0 2× 10 5L·mol- 1·cm- 1,配合物中镍与试剂的组成比为 1∶2 ,镍浓度在 0～ 4 μg/ 10ml范围内服从比耳定律。在硫脲、氟化铵和焦磷酸钠存在下 ,方法具有良好的选择性 ,用于镁合金、矿样和钢样中微量镍的测定 ,结果满意     

单扫描示波极谱法测定阿司咪唑

利用阿司咪唑与亚硝酸钠在 ０．１２ｍｏｌ／Ｌ ＨＡｃ介质中反应,其亚硝化产物于－０．７２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／ＡｇＣｌ）产生极谱还原波。该还原波的一阶导数峰电流与阿司咪唑浓度在 ４．０ × １０－７～ １．６ × １０－５ ｍｏｌ／Ｌ范围内呈线性关系（ ｒ＝ ０．９９９７）;检测限为 ２．０ × １０－７ｍｏｌ／Ｌ。用于片剂中阿司咪唑的测定,结果满意。     

Fault-tolerant topology in the wireless sensor networks for energy depletion and random failure

Nodes in the wireless sensor networks(WSNs) are prone to failure due to energy depletion and poor environment,which could have a negative impact on the normal operation of the network. In order to solve this problem, in this paper, we build a fault-tolerant topology which can effectively tolerate energy depletion and random failure. Firstly, a comprehensive failure model about energy depletion and random failure is established. Then an improved evolution model is presented to generate a fault-tolerant topology, and the degree distribution of the topology can be adjusted. Finally, the relation between the degree distribution and the topological fault tolerance is analyzed, and the optimal value of evolution model parameter is obtained. Then the target fault-tolerant topology which can effectively tolerate energy depletion and random failure is obtained. The performances of the new fault tolerant topology are verified by simulation experiments. The results show that the new fault tolerant topology effectively prolongs the network lifetime and has strong fault tolerance.