密集颗粒体系的颗粒运动及结构测量技术

颗粒材料由大量粗颗粒堆积形成, 是复杂的多体相互作用体系, 呈现出颗粒尺度的结构不均匀和动力学不均匀性的基本特征, 这决定了颗粒材料具有很多独特的宏观性质. 借鉴学科历史的发展途径, 基于统计力学, 从颗粒结构和动力学开始建立颗粒材料体系的宏观连续介质力学理论框架是必然途径.但是, 颗粒材料的基本特征决定了从基本理论到实验手段上, 表征与建立颗粒材料结构与性能的相关性都极其困难.这是由于现有测试分析手段所描述的颗粒系统组织结构过于简单化, 缺乏对颗粒结构和动力学的真正认识, 从而制约了颗粒物质研究的发展.因此, 开展颗粒体系结构和动力学性质的测量, 是理解和认识颗粒材料重要物理和力学问题的基础和依据.笔者来自不同的科研院所, 近十年来开展了颗粒体系结构和动力学性质的测量研究, 主要集中于以下两个方向: (1)数字图像测速法、散斑能见度光谱法和X射线- CT等非侵入式测量技术在颗粒运动方面的应用; (2)体积响应谱、力学谱(有效质量和内耗等)和声速测量技术等直接或间接测量颗粒接触力和颗粒结构技术.本文综述了这些实验手段的基本原理及其特点、取得的主要成果, 以及国际最新进展和困难. 最后是对全文的总结, 结合笔者开展测量的经验和教训, 提出了自己的看法, 并试图展望颗粒材料测量技术研究的前景.      

无催化剂条件下微波辐射一步法合成2-氨基-4-芳基-5-氧代-5,6,7,8-四氢-4H-苯并吡喃-3-腈

以芳醛、丙二腈、1,3-环己二酮为原料在无催化剂条件下,分别用微波辐射和传统加热法合成了一系列2-氨基-4-芳基-5-氧代-5,6,7,8-四氢-4H-苯并吡喃-3-腈(4a～4g)衍生物.与常规加热方法相比,微波辐射法具有反应时间短、产率高、后处理方便、环境友好等优点,所有化合物均经IR,1H MMR和元素分析确定.     

物理教学中开展研究性教学模式的探索

大学物理课是理工科高等院校的一门重要公共基础课,它对于提高学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的科学素养、创新精神具有其他课程不能替代的重要作用。以往的传统教学中存在"重理论、轻应用、轻能力"的倾向。本文探索了研究性"教与学"的教学模式,构建以综合能力培养为核心的教学体系,探索多元化教学模式的大学物理的教学改革。     

高温超导薄膜微波非线性研究的进展

文章介绍了高温超导薄膜微波非线性的主要特征，阐述了高温超导薄膜微波非线性产生的原因和相关的研究现状，指出了高温超导薄膜非线性研究中遇到的困难和尚未解决的问题．     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶S-N转变的E-J特性

我们应用脉冲电流的方法测量了Bi2Sr2CaCu2O8单晶在4特斯拉强场下的大电流时等温E－J特性,我们观察到在大电流时,样品电阻率ρ迅速增大,随着电流的继续上升,经过一段正曲率增长阶段,几乎达到饱和值,最后经过一段负曲率上升,达到正常态,显示出完整的S形,应用尹道乐等人的统一物质方程理论,给出了实验曲线较好的数值拟合,根据拟合结构,讨论了理论中各个参量的物理意义。     

弹塑性力学问题的虚单元法

具有有限差分法特征的虚单元法，可视为是有限元法向任意多边形单元的扩展。在材料细观力学性能表征、非均质材料力学分析等非线性问题方面，传统的弹塑性有限元法具有网格数目多、效率低下等不足之处，而虚单元法使网格划分更加灵活，为材料的弹塑性力学分析等非线性问题提供了新的思路。基于增量法弹塑性力学原理和双线性投影算子，建立了弹塑性力学问题的虚单元法求解技术，提出了弹塑性力学问题虚单元法的应力更新方案，研究了弹性力学问题虚单元法的精度和收敛性，讨论了虚单元法求解弹塑性力学问题的网格依赖性。同时，开展了任意多边形和凹多边形单元的数值试验研究，结果表明，虚单元法无须分割多边形，仅需节点自由度便可求得单元刚度矩阵和应力等效荷载，程序实现简单，计算精度高，改善了传统有限元的网格依赖性和塑性区的网格奇异性。     

垂直载荷下颗粒物质的声波探测和非线性响应

对于玻璃珠组成的颗粒介质样品,本文测量了横波和纵波声速,同时分析了剪切模量(G)与体积模量(B)的比值(G/B)随压强的变化规律.结果表明,在低压强下,颗粒体系的纵波声速(C_L)明显大于横波声速(c_T),且体系的CL,CT及G/B均随压强p变化呈幂律标度,即CL∝p~(0.3817),CT∝p~(0.2809)G/B∝p~(-0.4539),幂指数与文献[1]中预言的-1/2非常接近,暗示在我们实验压强范围内的颗粒样品处于L玻璃状态.此外,本文还利用快速傅里叶变换法测量了玻璃珠样品中的声学衰减特性及二阶谐波随压强的变化,发现:纵波声衰减系数(α)、接收端二倍频振幅(μ_(2ω))与基频振幅(μ_(1ω))平方的比值(μ_(2ω)/μ_(1ω)~2)均随压强的增大而幂率减小,分别为α∝p~-(-0.1879),和μ_(2ω)/μ_(1ω)~2∝p~(-0.866).     

“一体两核四结合”的“原子物理学”线上线下混合教学模式的探索与实践

本文依托“原子物理学”省级线上线下混合式一流课程的建设,借助尔雅通识网络课程平台,运用学习通智慧教学软件,积极开展了“原子物理学”混合教学模式的探索与实践.通过在线资源建设、教学模式探索、教学模式实践等过程,转变教学观念,创新构建了“一体两核四结合”混合教学模式,为地方高校进行线上线下混合教学模式的改革提供一定的参考与借鉴.     

Effect of size polydispersity on the structural and vibrational characteristics of two-dimensional granular assemblies

Two-dimensional disordered granular assemblies composed of 2048 polydispersed frictionless disks are simulated using the discrete element method. The height of the first peak of the pair correlation function, g1, the local and global gbond orientational parameters lψ6and ψ6, and the fluctuations of these parameters decrease with increasing polydispersity s,implying the transition from a polycrystalline state to an amorphous state in the system. As s increases, the peak position of the boson peak ωBP shifts towards a lower frequency and the intensity of the boson peak D(ωBP)/ωBP increases, indicating that the position and the strength of the boson peak are controlled by the polydispersity of the system. Moreover, the inverse of the boson peak intensity ωBP/D(ωBP), the shear modulus G, and the basin curvature SIS all have a similar dependence on s, implying that the s dependence of the vibrational density of states at low frequencies likely originates from the s dependence of the basin curvature.     

脉冲电流法测量YBa2Cu3O7-δ薄膜的I-V性质

本文利用脉冲电流法对YBa2Cu3O7－δ薄膜样品的I－V特性进行了测量，并通过对样品电阻引起的热效应的定量分析，获得了理想的无热效庆的I－V特性曲线。这就为高温超导体磁通过通动力学的研究提供了准确的实验基础。