CeO2的电子结构，光学和晶格动力学性质：第一性原理研究

基于考虑了Ce-4f电子间的库仑作用U和交换作用J的LDA+U方案,应用第一性原理计算系统研究了CeO₂的电子结构,光学和晶格动力学性质.电荷密度和电子局域函数的分布特征表明,CeO₂是属于共价键的绝缘体.介电常数、玻恩有效电荷张量和声子色散曲线的计算值和相应的实验结果符合得比较好. 关键词： 电子结构 光学性质 晶格动力学 第一性原理计算     

固液混合装药热传导特性对其安全性影响的计算研究

固液混合装药物理参数是影响装药安全性的主要因素之一,利用混合炸药计算物理参数的方法,计算了几种典型配比装药的物理参数,根据能量守恒方程对不同物理参数的装药进行数值模拟。计算得到:在温度载荷相同的条件下,不同的物理参数对其温度响应有较大的差别,说明分析固液混合装药安全性时,应考虑装药不同比例对其安全性的影响,才能真实反应热点能量演化过程,为分析固液混合装药的安全性提供一定的理论依据。     

膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型

为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数的解析模型。这一偏导数计算模型物理上与矩阵理论具有一致的通用性和普适性,适用于任何各向同性的均匀膜系统。在数学上也严格成立,数值编程计算不存在差分近似,精度达到了计算机浮点运算的极限精度。而且算法运算费时少,计算速度快,取得了高度准确性和便于实时化的双重优越性能,非常有利于应用于膜系设计领域来提高膜层数较大时的设计速度和效率。同时,这一模型能非常便捷和准确地给出膜系许多实用的导数信息,对膜系分析、测量和膜厚监控等领域中的相关应用具有重要的参考意义。     

大气模式与气溶胶模型对辐射传输计算的影响

大气模式与气溶胶模型选择是影响定量遥感应用的辐射传输计算的重要因素。人们一般凭感性认识去进行选择,有一定随意性,对其带来的影响程度关注甚少。以太阳辐射计测量为依据,对大气模式与气溶胶模型选择方法作了研究,并利用经辐射定标过的光谱辐射计地面测量对辐射传输计算精度进行了验证。在昆明进行的试验表明,在0.50~0.68μm范围内,选择中纬度冬季大气模式和大陆型气溶胶,经辐射传输计算后得到的光谱辐射亮度与光谱辐射计测量结果一致性很好,差别在3.3%以内;变换大气模式对辐射传输计算产生明显影响,差别达10%左右;选择不同的气溶胶模型对辐射传输计算影响也很大,差别达11%左右。基于辐射计测量的大气模式与气溶胶模型选择避免了主观选择的不可靠性,有益于减少辐射传输计算或卫星遥感大气订正的误差。     

光学窗口外形对气动光学效应的影响

 流场求解采用3维雷诺平均N-S方程,分别利用ROE格式和二阶中心格式对对流通量和粘性通量进行离散处理;用高斯-赛德尔隐式格式对方程进行时间推进求解,采用k-ε两方程模型用于湍流的数值模拟。采用几何光学结合物理光学方法分析平均流动和湍流对光场的影响。计算结果表明:由于窗口外形曲面的曲率不同,两种窗口外部流场存在较大区别,气流速度、密度的分布情况各不相同。曲率较大的窗口外形对气流的压缩程度较大,导致气流绕过窗口顶端中心区域时流速快,密度梯度大,因而窗口空气阻力较大,光束在该窗口流场中传输受气流影响的影响也较大。     

基于Lissajous图技术的波长移相标定方法

波长移相干涉仪可应用于大口径光学元件的检测。研究了基于Lissajous图技术的波长移相标定方法,实现了干涉图间移相量的计算,解决了在不同干涉腔长下进行测试时移相量需控制成为一个特定值的问题。首先通过模拟仿真,验证了方法的正确性;然后编写程序对已知移相量的实际干涉图进行计算。结果表明,在干涉图对比度较好以及对计算的两点选择恰当的情况下,计算出的相对误差在4%范围内。     

TDI CCD立体相机内方位元素测试技术研究

依据星载单镜头TDICCD立体相机立体成像及测绘要求,结合普通测绘相机内方位元素,提出了星载单镜头立体相机内方位元素由焦距、主点位置、立体成像角(前后视交角)、图像畸变等元素组成。给出了立体相机内方位元素测试的方法,针对立体相机成像特点给出了计算内方位元素的算法,对其进行了实际测量和验证,其测量结果符合设计要求。     

Structural Characterization and Thermal Properties of 1-Amino-1-ethylamino-2,2-dinitroethylene

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)和乙胺水溶液在92 oC下反应合成出了一种新型含能材料1-氨基-1-乙氨基-2,2-二硝基乙烯(AEFOX-7). 利用理论计算方法研究了AEFOX-7的分子结构、红外吸收和核磁共振化学位移. 用DSC和TG/DTG研究了AEFOX-7的热行为. 其热行为可分为一个熔化过程和一个紧接的剧烈放热分解过程. 热分解反应的放热焓、表观活化能和指前因子分别为：374.88,169.7 kJ/mol和1019.24 s^-1, 热爆炸的临界温度 是145.2 oC. 采用微量热法和理论计算方法研究了AEFOX-7的比热容,298.15 K时为214.50 J/(mol K).     

一种菲涅尔全息图的快速算法

通过分析菲涅尔全息图计算模型,发现大量的平方运算和三角函数运算是计算速度的瓶颈,提出了一种菲涅尔全息图的快速计算方法.根据菲涅尔全息图的数学模型,利用三角函数的和差化积公式,将全息图的数学模型变换为由仅与水平或垂直方向有关的独立分量,通过四则运算来表示.在菲涅尔全息图的计算中,用少量的三角函数、平方运算和大量的四则运算代替原来大量的三角函数和平方运算,减少了全息图的运算量.实验表明,采用该算法后全息图的计算速度提高了9倍以上.     

N-(1-H-苯并三唑基-3-氧)-(E)-3-甲氧基-巴豆酸酰胺的合成、晶体结构及量子化学计算

以(E)-3-甲氧基-巴豆酸和1-羟基苯并三唑为原料合成了标题化合物,通过~1H NMR等进行了表征,并通过XRD衍射测定了晶体结构,晶体属于单斜晶系,P2_1/c空间群。晶胞参数为a=1.4001(3)nm,b=1.0014(2)nm,c=1.5699(3)nm,α=90°,β=100.13(3)°,γ=90°,D+x=1.429g/cm~3,Z=8,F(000)=976,μ=0.11mm~(-1),最终偏差因子R_1=0.063,ωR_2=0.141。使用Gaussian 03程序,用量子化学中的密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-311G(d,p)基组下计算了该化合物的优化结构参数、电荷分布、分子总能量。算得的键长键角数据和单晶衍射数据相符合。结果表明计算得到的分子几何优化结构可靠,所用的计算方法可靠。