物质点法的理论和应用

物质点法采用质点离散材料区域, 用背景网格计算空间导数和求解动量方程,避免了网格畸变和对流项处理, 兼具拉格朗日和欧拉算法的优势, 非常适合模拟涉及材料特大变形和断裂破碎的问题. 本文详细论述了物质点法在基本理论、算法和软件开发方面的进展, 包括广义插值物质点法、接触算法、自适应算法、并行算法、与其他算法的杂交和耦合等. 系统地总结了物质点法在超高速碰撞、冲击侵彻、爆炸、动态断裂、流固耦合、多尺度分析、颗粒材料流动和岩土失效等一系列涉及材料特大变形问题中的应用,展示了其相对于传统数值计算方法的优势.     

结构损伤诊断的改进灵敏度方法

提出一种改进的灵敏度方法用于工程结构损伤检测中。通过在迭代算法中引入一个“加速”公式来迅速获得足够精确的识别结果,避免了多次迭代,可以大大减少计算花费。用文献[8]和文献[10]中的两个数值算例对所提方法进行了验证,并把结果和原文中的计算结果进行比较。结果表明：采用改进的方法一般只需经过一次计算即可获得精度更高的识别结果,避免了多次迭代,显著减少了计算花费,显示了改进方法突出的优越性。     

温度场纹影定量测量技术

为了研究纹影系统的温度场定量测量技术,本文详细阐述了纹影技术的定量测量原理,并通过分析流场纹影图像灰度大小与未被遮挡的光源像面积的关系,提出了一种新颖的流场温度定量测量的计算方法。首先,在光学平台上搭建了透射式纹影系统,将加热平台放置在该系统的测量区域,利用CCD相机将采集到的纹影图像上传到上位机进行图像处理,然后采用该算法计算得到温度场的测量值,并与热电偶的测量值相对比。实验结果表明：在室温20℃时,将加热平台的温度分别设定为50℃和90℃,纹影系统测量得到的温度值相对误差小于10%,证明了该计算方法的可靠性,实现了以纹影技术为基础的温度场定量测量。     

固体力学中的无网格方法

简要地介绍了目前在无网格方法中主要使用的近似方案:移动最小二乘法、核函数法和单位分解法,并对这些方案的联系及各自的一致性条件进行了讨论;此外,对于无网格方法在数值计算中的离散方案、积分方案、边界条件的引入以及如何处理场函数或其导数的不连续性加以论述．      

层裂问题的交错网格物质点法研究

交错网格物质点法(Staggered Grid Material Point Method, SGMP)有效地消除了物质点法(Material Point Method, MPM)的跨网格数值误差,是模拟冲击爆炸等涉及大变形与材料破坏问题的一种有效数值分析方法.为了研究层裂问题,论文将质点失效模型引入交错网格物质点法中,对Hopkinson杆碰撞、飞片撞击靶板碰撞和混凝土受爆炸载荷冲击等层裂问题进行了数值模拟研究,结果表明SGMP可以很好地模拟层裂问题.     

平面裂纹问题的h, p, hp型自适应无网格方法的研究

无网格方法以其独特的优点：不需“网格”（即节点间的连接信息）划分,特别适合自适应的分析,在分析中只需要高梯度域简单地插入离散点（ｈ型）或保持模型节点数、分布、覆盖大小均不变,中增加高误差覆盖上的函数的多项式阶次（ｐ型）,便可以得到更高精度的数值模型。针对平面弹性问题发展和推导一种显式后验误差指示公式,对平面裂纹实例进行了ｈ型,ｐ型,ｈｐ型三种不同类型的无网格自适应分析,数值分析结果表明了这种自适应     

Effect of ultrathin GeO_x interfacial layer formed by thermal oxidation on Al_2O_3 capped Ge

We propose a modified thermal oxidation method in which an Al2O3 capping layer is used as an oxygen blocking layer （OBL） to form an ultrathin GeOx interracial layer, and obtain a superior Al2O3/GeOx/Ge gate stack. The GeOx interfacial layer is formed in oxidation reaction by oxygen passing through the Al2O3 OBL, in which theAl2O3 layer could restrain the oxygen diffusion and suppress the GeO desorption during thermal treatment. The thickness of the GeOx interfacial layer would dramatically decrease as the thickness of Al2O3 OBL increases, which is beneficial to achieving an ultrathin GeOx interfacial layer to satisfy the demand for small equivalent oxide thickness （EOT）. In addition, the thickness of the GeOx interfacial layer has little influence on the passivation effect of the Al2O3/Ge interface. Ge （100） p-channel metal- oxide-semiconductor field-effect transistors （pMOSFETs） using the Al2O3/GeOx/Ge gate stacks exhibit excellent electrical characteristics; that is, a drain current on-off （Ionloft） ratio of above 1 104, a subthreshold slope of - 120 mV/dec, and a peak hole mobility of 265 cm2/V.s are achieved.     

任意拉格朗日—欧拉描述法研究进展

任意拉格朗日描述综合了纯拉格朗日和纯欧拉描述的优点，克服了各目的缺点，成为非线性连续介质力学中大变形分析的非常有效的方法。本文论述了ＡＬＥ法的研究进展及其在流动流体动力学、流体－结构相互作用、加工成型、碰撞、接触等大变形问题中的应用。     

同伴教学法在中学物理教学中的应用

Peer-Instruction,译为同伴教学法,是哈佛大学著名教授Eric Mazur创立,专门用于大学中的大班物理教学,通过使用概念测试题(ConcepTests),借助计算机投票系统(Computerized Voting System),变传统单一的以讲授为主的教学模式为同伴之间自主、合作学习的教学模式,实现师生互动和生生互动.本文旨在介绍PI教学法,阐明它在促进学生学习方面的作用,并对其在中学物理教学中的应用进行探讨.     

Optik多媒体教学软件在初中物理光学中的运用

凸透镜的成像规律一节中,教师一般都是利用实验法让学生探究物体分别在镜前不同位置所成的像的性质.该研究方法只看到成像的个别情况,而看不到像的连续变化,而且不能观察到所形成的光路.由于眼睛模型的制作困难而且实验效果微弱,所以眼睛和眼镜一节中,学生对人眼的了解就停留于课本的少数图上.本文针对以上存在的问题,向各位同行介绍一款可以较好解决以上问题的多媒体教学软件Optik.