准静态离散元方法和线性粘弹性问题的模拟

离散元方法是近年发展起来的一种新数值方法,但原则上只能用于动态问题。从静力平衡条件出发建立了离散元系统的准静态演化方程并证明了系数矩阵具有对称正定、稀疏、带状分布等特点,适用于“有效列”方法求解,该解法比高斯消去法节省更多的内存和机时。通过引入广义Maxwell体的元间作用模型建立起线性粘弹性材料准静态响应的离散元模拟方法。该方法独立于传统动态离散元方法,是传统动态离散元方法的拓展,可望在更多领域获得应用。     

冲击作用下HMX晶体孔洞塌缩热点生成机制的细观数值模拟

热点的形成、点火以及成长过程是理解非均匀炸药冲击起爆的关键.采用离散元法,对冲击作用下含孔洞的HMX晶体进行了细观数值模拟.计算结果表明:在较低冲击作用下,孔洞边缘发生了较大的剪切变形,粘塑性功形成热点;而在较高冲击作用下,孔洞塌缩产生射流,汇聚流动,冲击下游炸药形成热点,并获得了孔洞塌缩和热点生成演化的细观过程.     

一类带乘性噪声随机分数阶微分方程Euler方法的弱收敛性与弱稳定性

本文主要在带加性噪声随机分数阶微分方程的基础上,研究了一类更为困难的带乘性噪声随机分数阶微分方程Euler方法的弱收敛性与弱稳定性,并得到了类似的结论.首先构造了数值求解带乘性噪声随机分数阶微分方程的Euler方法,然后证明当分数阶α满足0α1/2时,该方法是1/2-α阶弱收敛的和弱稳定的,文末数值试验的结果验证了理论结果的正确性.     

多孔脆性介质冲击波压缩破坏的细观机理和图像

本文采用一种具有良好定量性质的离散元模型研究了带孔洞的各向同性脆性介质在细观尺度上的压缩破坏特征. 通过对孤立孔洞、三种简单的孔洞排布方式和大量孔洞随机排布等几种情况的模拟, 认识到了剪切破坏和局域拉伸破坏是冲击波压缩下多孔介质的基本破坏模式; 孔洞之间的损伤贯通会促进孔洞在较低应力下发生塌缩, 但损伤区的应力松弛过程却会对一定范围内的介质起到损伤屏蔽作用; 不同区域中损伤促进和损伤屏蔽的综合效果是在多孔脆性介质中形成一种高损伤区与低损伤区间错排布的奇特损伤分布. 本文的研究结果为深入理解脆性材料冲击波压缩破坏的演化过程和机理提供了细观尺度上的初步物理图像.     

Temperature dependence of spin pumping in YIG/NiOx/W multilayer

We report the temperature dependence of the spin pumping effect for Y₃Fe₅O₁₂ (YIG, 0.9 μm)/NiO (t_NiO)/W (6 nm) (t_NiO = 0 nm, 1 nm, 2 nm, and 10 nm) heterostructures. All samples exhibit a strong temperature-dependent inverse spin Hall effect (ISHE) signal I_c and sensitivity to the NiO layer thickness. We observe a dramatic decrease of I_c with inserting thin NiO layer between YIG and W layers indicating that the inserting of NiO layer significantly suppresses the spin transport from YIG to W. In contrast to the noticeable enhancement in YIG/NiO (t_NiO ≈ 1-2 nm)/Pt, the suppression of spin transport may be closely related to the specific interface-dependent spin scattering, spin memory loss, and spin conductance at the NiO/W interface. Besides, the I_c of YIG/NiO/W exhibits a maximum near the T_N of the AF NiO layer because the spins are transported dominantly by incoherent thermal magnons.     

延迟微分方程单支θ方法的非线性稳定性

本文讨论了一类延迟量满足Lipschitz条件且最小Lipschitz常数小于 1的非线性变延迟微分方程初值问题 ,得到了带线性插值的单支θ方法的非线性稳定性结果     

中低压工况下几种典型油封的性能试验研究

为考察旋转油封在中低压工况下的性能,以TC、TCG、耐压TCV、有支撑环的TCGZ四种典型在役油封为试验对象,以YH-15航空液压油为密封介质,在轴转速600~8 000 r/min、油压0~0.2 MPa的工况范围内,试验测试了上述四种油封的摩擦扭矩和摩擦界面附近轴端平面温度.结果表明:摩擦扭矩随转速的变化规律与油封结构及油压有关;TC在中低压工况下性能欠佳,其摩擦扭矩及轴端面温度对油压的变化较为敏感;TCV的唇口短而厚,其耐压性较好,不同油压下所测性能参数较稳定;油压对TCG的摩擦扭矩及轴端面平均温度影响最大;因支撑环能承担部分油压,与TCG相比,油压对TCGZ的摩擦学性能及温度的影响明显减弱,但与TCV相比,其耐压性能仍有待提高.     

炸药冲击响应的二维细观离散元模拟

用离散元法在颗粒尺度模拟了塑料粘接炸药的冲击响应。炸药的细观结构基于Voronoi拼图建成。以含孔洞和不含孔洞的炸药模型为例,说明细观结构对热点的形成和分布有重要影响。在这些算例中,粘塑性变形是温度局域化的主要原因,而摩擦和体积粘性等机制可以忽略。     

Thickness-dependent magnetic properties in Pt/[Co/Ni]n multilayers with perpendicular magnetic anisotropy

We systematically investigated the Ni and Co thickness-dependent perpendicular magnetic anisotropy (PMA) coefficient, magnetic domain structures, and magnetization dynamics of Pt(5 nm)/[Co($t_{\rm Co}$)/Ni($t_{\rm Ni}$)]$_{5}$/Pt(1 nm) multilayers by combining the four standard magnetic characterization techniques. The magnetic-related hysteresis loops obtained from the field-dependent magnetization $M$ and anomalous Hall resistivity (AHR) $\rho_{{xy}}$ showed that the two serial multilayers with $t_{\rm Co} = 0.2$ nm and 0.3 nm have the optimum PMA coefficient $K_{\rm U}$ as well as the highest coercivity $H_{\rm C}$ at the Ni thickness $t_{\rm Ni}= 0.6 $ nm. Additionally, the magnetic domain structures obtained by magneto-optic Kerr effect (MOKE) microscopy also significantly depend on the thickness and $K_{\rm U}$ of the films. Furthermore, the thickness-dependent linewidth of ferromagnetic resonance is inversely proportional to $K_{\rm U}$ and $H_{\rm C}$, indicating that inhomogeneous magnetic properties dominate the linewidth. However, the intrinsic Gilbert damping constant determined by a linear fitting of the frequency-dependent linewidth does not depend on the Ni thickness and $K_{\rm U}$. Our results could help promote the PMA [Co/Ni] multilayer applications in various spintronic and spin-orbitronic devices.     

金属铝固液气完全物态方程研究

基于GRAY模型建立了金属铝的固液气三相完全物态方程,并与等温压缩线、Hugoniot线、熔化线以及零压热力学函数的实验结果进行对比,表明本物态方程可合理描述金属铝在宽广热力学空间的热力学状态.