关于变分学中逆问题的研究

本文研究了变分学中的逆问题.通过变积概念的引入,给出了系统地研究变分学中逆问题的一种新途径.将这种方法应用于线弹性动力学和粘性流体力学中,建立了各自的变分原理和广义变分原理.     

道岔尖轨轨底缺陷的磁致伸缩导波监测实验研究*

道岔尖轨在线监测是轨道智慧运维的工程技术难题之一。该文利用开发的磁致伸缩超声导波监测系统,对道岔尖轨开展了轨底缺陷监测实验。首先,分析了温度对导波监测信号特征的影响,波包能量值、传播时间均与温度呈近似正相关；其次,对比研究了基于标定方程和参考基准的两种温度补偿方法,其中参考基准法对信号的补偿效果更佳；最后,利用温度补偿后的特征波包能量值实现了缺陷尺寸逐步扩大过程的有效监测,且波包能量值随缺陷深度的变化规律可以用抛物线方程进行近似描述。上述研究结果表明磁致伸缩超声导波技术可以应用于道岔尖轨轨底缺陷的监测及定量评估。     

La掺杂对用于空间激光通信的掺铒光纤辐射损伤效应的影响

为验证La掺杂对于掺铒光纤抗辐照性能的影响，采用La掺杂光纤与无La掺杂光纤进行光纤辐照实验。使用⁶⁰Co辐照源在常温下对光纤进行累积剂量100 krad，剂量率6.17 rad/s的辐照实验。结果发现，La掺杂光纤在1 200 nm处损耗为0.030 67 dB(km·krad)，相比于无La掺杂光纤0.039 53 dB(km·krad)更低，且La掺杂光纤在辐照环境下的增益变化更小。通过光纤吸收谱和EPR谱辐照前后的对比，确定了Al-OHC缺陷为影响光纤辐致损耗的关键因素。La掺杂可以在一定程度上代替Al作为Er离子的分散剂从而增强光纤的抗辐照能力，且La掺杂对光纤的增益性能不会产生负面影响。该研究可为后续特种光纤在空间应用中的抗辐射加固设计提供参考。     

紫外光阻隔型低分子量聚乳酸的合成及结构性质研究

以源于可再生资源的芦荟大黄素(AE)为引发剂，引发丙交酯(LA)开环聚合，合成了具有阻隔紫外光功能的低分子量聚乳酸.系统研究了所合成聚乳酸PLA-En的结构，光学和热学性质.AE分子结构中的醇羟基引发LA聚合形成由En基团(AE分子结构中醇羟基反应后的结构)封端的聚乳酸PLA-En，调控LA与AE之间的摩尔比n (20～200)，可调控PLA-En数均分子质量M_n(0.29×10⁴～2.93×10⁴g/mol);En基团的引入可赋予PLA-En与AE相似的光吸收特征和荧光发射特征，且几乎不受分子量的影响，同时，产物聚乳酸的热稳定性得到提高，PLA-En的热分解温度(T_d)比由十六醇(CA)引发合成的相近分子量聚乳酸PLA-Cn(Cn为CA结构中醇羟基反应后的结构)高15℃以上，但熔点差别不大.T_d的提高赋予PLA-En比PLA-Cn更宽的熔融加工温度窗口，前者超过100℃，后者不超过90℃.将质量比3 mass%的PLA-En(n=20,M_n=0.29×1...     

排斥抛物势中相互作用时空调控的超冷玻色气体孤子的反射、局域、穿越与振荡行为操控

考虑原子间相互作用随时间变化，首先基于Darboux变换法，得到一维无量纲的非线性薛定谔方程的孤子解，发现排斥抛物势中超冷原子之间随时间呈指数增加（减小）的相互作用对孤子有一个阻力（推力）作用。然后，利用直接数值模拟的方法研究了排斥抛物势中相互作用时空调控的超冷玻色气体孤子动力学行为，发现：当原子间相互作用不变时，存在一个临界速率；当原子间相互作用随空间坐标变化时，不但孤子的临界局域速率会变小，而且即使初始速率为0，孤子也可穿过势垒，并产生一个周期性振荡行为，振荡周期可通过改变囚禁频率和原子间相互作用来调控。相关结果可为超冷玻色气体在量子信息方面的应用提供一定的参考。     

基于循环反向编码的三维人脸测量方法

针对人脸测量时的抖动现象，设计了一种循环反向编码方法。该方法无需专门投影反向二值条纹辅助边缘点定位，减少了投影图案的数量。用循环的三帧条纹图像代替原本利用正反两帧条纹图像定位的方式，提高边缘点检测精度的同时能够有效消除定位偏差。实验表明，所提方法能够有效提高测量速度，同时保持较高的测量精度，减少点云中的运动波纹。     

高质量镍基超晶格薄膜的制备及表征

自发现镍基超导薄膜之后, 镍基材料体系已成为当前人们的研究热点. 而在相关报道中, 普遍认为高质量的镍基超导前驱体薄膜的制备对其拓扑还原后超导电性的实现具有重要影响. 前期研究表明高质量的前驱体薄膜只生长在SrTiO3 衬底附近, 这与我们的实验结果一致. 为了可控制备高质量的镍基超导前驱体薄膜, 本文利用脉冲激光沉积(PLD) 技术在SrTiO3 (001) 衬底上生长不同厚度的可层选择性还原的[SrTiO3 ]m/[ Nd0 .8Sr0 .2 NiO3 ]n[(STO)m/(NSNO)n ]超晶格薄膜. 采用反射高能电子衍射仪(RHEED) 及透射电子显微镜(STEM) 和 X 射线衍射(XRD) 技术对超晶格薄膜的结构进行原位检测及结构表征, 然后利用综合物性测量系统(PPMS) 测试薄膜的电磁输运性质. 结果表明, 超晶格薄膜的结构质量良好, 超晶格薄膜和高质量单层前驱体薄膜表现出类似的电阻和磁阻现象. 该研究为后续镍基超导薄膜的可重复制备提供了重要的参考.     

高稳定性Mn:ZnO/Mn2O3纳米复合光催化剂的制备及光催化特性

采用修饰的高分子网络凝胶法成功制备了Mn₂O₃复合Mn掺杂ZnO纳米复合光催化剂(Mn:ZnO/Mn₂O₃)，并基于模拟太阳光照射下罗丹明B(RhB)及亚甲基蓝(MB)染料的光降解研究了催化剂光催化降解有机染料的特性。X射线衍射，扫描电子显微镜及BET比表面积测试结果显示，微量(0.1 mol%)Mn掺杂再复合微量(0.2 mol%)Mn₂O₃后，Mn:ZnO/Mn₂O₃的颗粒尺寸减小且分散性提高，有效比表面积增大。紫外-可见光吸收光谱表明，相对于纯ZnO,Mn:ZnO/Mn₂O₃在可见光区域的光吸收能力明显提高。光致发光光谱表明微量Mn掺杂和微量Mn₂O₃复合促进了光生电子-空穴对的分离。结合X射线光电子能谱，发现可见光吸收能力和光生电子-空穴对分离率的提高源于催化剂表面氧空位的增加以及Mn:ZnO和Mn₂     

丙硫醚动态配气装置的研制

为实现糜烂性毒剂化学报警器的现场校准，解决评价防护材料对丙硫醚“气-气”防毒时间时丙硫醚浓度波动大的问题，研制了丙硫醚动态配气装置。考察了称量瓶、密封垫片等材料对丙硫醚的吸附及渗透性，选择聚四氟乙烯材质的称量瓶、渗透膜及氯化丁基胶材料的密封垫片。丙硫醚动态配气装置由发生系统、空气净化清洗单元、流量控制系统、抽气泵、电源控制系统等部件组成，该装置能实现一次制备1 mg/m³丙硫醚标准气体，且配气稳定性符合JJF 1343—2022规范的考核要求。     

Simulation Study on Dam Break Flow Based on the B-Spline Material Point Method北大核心CSCD

The dam break flow poses a common free surface flow problem in hydraulic engineering, and its ac⁃ curate simulation is of great engineering significance. The B⁃spline material point method (BSMPM), as an im⁃ proved algorithm of the material point method (MPM), has optimized accuracy and convergence in material point calculations and unique algorithmic advantages in free surface flow problems. Based on the BSMPM, a weakly compressible BSMPM (WC⁃BSMPM) was developed through introduction of an artificial equation of state. The simulation of the dam break flow problem was carried out, with the effects of the order of the B⁃ spline interpolation basis function on the simulation results analyzed. The results show that, the simulated fluid wavefront position, the wavefront velocity and the elevation variation at a given position are basically consistent with the existing experimental results. As the order of the basis function increases, the computation time will lengthen for about 1.5 times. However, the computation times of the BSMPM of different orders will uniformly increase approximately linearly with the background grid size. The validity of the WC⁃BSMPM simulation of the dam break flow problem was verified. The research provides a new idea and method for the simulation of dam break flow problems. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.