花岗斑岩Holmquist-Johnson-Cook本构模型参数研究

对取自玉龙铜矿边坡的花岗斑岩进行相关物理和静力学实验,获得岩石的密度、弹性模量、泊松比、单轴抗压强度以及抗拉强度等参数。通过花岗斑岩SHPB实验得到试样的典型冲击动载应力-应变曲线。利用相关实验结果,借助显式动力有限元软件LS-DYNA,得到花岗斑岩的HJC(Holmquist-Johnson-Cook)本构模型参数,分析岩石动载强度对HJC模型参数的敏感性,总结出一套HJC模型参数的取值方法。岩石动载强度对HJC模型的A,B,N和fc参数最为敏感,该参数变化幅度在-30%~30%时,强度变化率大于11%。HJC模型参数的取值过程中,将岩石物理和力学实验数据与数值模拟进行结合,即可体现HJC模型基本理论,又可均衡实验和数值模拟的工作量,并能获得可靠的模型参数,为岩石动载数值模拟计算提供帮助。     

Nd:YAG晶体生长过程中熔体液流速度场的数值模拟

采用有限差分法对使用Cz(Czoehralski)法生长Nd：YAG激光晶体过程中熔体中的液流速度场进行数值模拟研究。首先给出了Nd：YAG晶体生长系统的数学模型,然后对上述数学模型进行无量纲化处理,最后给出相应的边界条件,使用有限差分法求解上述方程。应用上述方法编制仿真程序。仿真了改变工艺条件后熔体中液流速度场的变化情况,分析了各种工艺条件对液流速度场变化的影响。     

分布布喇格反射镜的反射特性

采用等效法布里珀罗(FP)腔方法对分布布喇格反射镜(DBR)的特性进行了研究,计算并讨论了上下两层DBR结构非对称模型反射率的变化.设计了DBR反射镜的反射谱中心波长为850nm的结构.随着DBR周期数的增加,腔反射率峰值逐渐增加.上下两层DBR反射镜的厚度由反射率和中心波长决定.实验表明,下DBR的周期数为30对左右,上DBR的周期数为20对左右,易实现激光输出.非对称的双层DBR的反射特性表明理论计算与实验结果基本一致.     

纳米碳管储能的化学原理与储存容量研究

通过在大温度、压力范围内系统地测定氢在纳米碳管粉末与压片上的吸附等温线和对所得等温线的理论分析,计算出吸附热,并用超临界气体的吸附模型充分地描述了氢在纳米碳管上的吸附行为,证明纳米碳管储氢的原理是超临界吸附;比表面积和储气温度控制着储气容量.甲烷在干纳米碳管上的吸附机理与氢气相同,但在湿纳米碳管中的存储机理在于甲烷水合物的生成,因此孔容控制储气容量.单位质量多壁管的湿储容量是干储容量的5.1倍 ,单壁管可能产生更大的增强存储作用.     

激光驱动飞片的动量耦合模型研究

 激光驱动飞片技术在动高压加载和模拟空间高速粒子运动规律等实验中有重要的应用价值。而激光与飞片的动量耦合模型研究是激光驱动飞片技术的重要内容之一，其实质是激光与物质的作用规律的宏观表征。以激光支持爆轰波（LSDW）理论为基础，建立了约束条件下激光驱动飞片的动量模型，模型考虑了激光功率密度、脉宽、聚焦焦斑、侧向稀疏波、飞片表面气体参数、飞片面积等因素的影响，比较全面地反映了LSDW对飞片的力学作用特性，理论计算结果与参考文献结果吻合较好，误差不超过25%。     

场发射冷阴极微栅孔阵列制备技术

实现了一种采用聚苯乙烯纳米球自组装技术和微机械制造技术加工的场发射阴极用亚微米栅极微孔阵列。设计了一套完整的工艺实验方案,首先采用微球自组装技术获得了亚微米级金属网孔掩膜,然后通过反应离子刻蚀技术获得了亚微米栅极孔阵列,从而实现了集成度高、分布均匀的周期性亚微米孔洞阵列的制备,微孔集成度达到108cm-2。实验研究了氧气刻蚀聚苯乙烯微球的规律。采用金属掩膜,四氟化碳干法刻蚀二氧化硅,获得了深度为500 nm的微孔。实验结果证明该工艺方案是一种获得大面积、均匀分布、集成度高的场发射冷阴极栅孔阵列的有效方法。     

基态中性原子(Z=2-54)径向距离的期望值

原子的径向距离r是原子、分子结构的重要信息．Fraga”’和Slater’‘’等人指出：＜r－’＞正比于电子亲和势和电子势能,＜r－’＞与元素的电负性有关,＜r－’＞与电场梯度、磁偶极子相互作用、轨一旅耦合相关,＜＞与屏蔽常数有关,＜严＞与抗磁化率有关,＜尸＞近似等于球形对称原子的极化率,＜／＞与晶体场分裂能相关．由此可见,·精确求解原子及其轨道的径向期望值对原子、分子相关性质的研究具有重要意义．ShustCk、Pekeris、Weiss、Baker和Wakim等人”－’‘分别研究了某些原子特定态的电子结构及其径向期望值,但其成果比较…     

基于Sentinel-2A影像的玉米冠层叶绿素含量估算

农作物叶片中的叶绿素通过吸收光能参与光合作用产生化学能，及时、准确地估算叶绿素含量对于农作物长势、养分含量监测、品质评价和产量估算具有重要意义。Sentinel-2卫星的重访周期为5 d，空间分辨率为10 m，具有13个光谱波段，其中包括三个波宽仅为15 nm对叶绿素含量变化敏感的红边波段，是叶绿素含量估算的理想数据源。植被指数是基于农作物在不同波段的反射特性，通过不同波段组合方式刻画长势和叶绿素含量的差异，可用于大区域范围内的玉米冠层叶绿素含量快速、精确估算。以Sentinel-2A影像为数据源，开展基于多种植被指数的玉米冠层叶绿素含量估算方法研究。课题组于2016年8月6-11日在河北省保定市（115°29′-116°14′E，39°5′-39°35′N）进行玉米冠层叶绿素含量的实地测量，并在每个采样位置上采用中绘i80 智能RTK(real-time kinematic)测量系统进行定位。Sentinel-2A影像预处理工作包括几何校正、辐射定标和大气校正，其中大气校正使用Sen2Cor模型和SNAP模型。首先，基于预处理后的Sentinel-2A遥感影像，分别计算CI_green(green chlorophyll index), CI_red-edge(red-edge chlorophyll index), DVI(difference vegetation index), LCI(leaf chlorophyll index), MTCI(MERIS terrestrial chlorophyll index), NAVI(normalized area vegetation index), NDRE(normalized difference red-edge), NDVI(normalized difference vegetation index), RVI(ratio vegetation index), SIPI(structure insensitive pigment index)植被指数。然后，建立样方位置上实测叶绿素含量与各植被指数的统计关系，从而构建玉米冠层叶绿素含量估算模型，并以野外实测玉米冠层叶绿素含量为依据，对基于各植被指数的估算结果进行精度评价。最后，利用筛选出的最优叶绿素含量估算模型，估算研究区内的玉米冠层叶绿素含量。研究的目标为：（1）通过比较分析，构建合适的玉米冠层叶绿素含量估算模型，估算精度以决定系数R2、均方根误差RMSE以及相对误差RE作为评价指标；（2）确定最优波段组合方案：在红边波段中选择与可见光、近红外波段组合效果更优的波段组合方案；（3）确定参与植被指数计算的红边波段的最优数量。精度评价结果表明：（1）选用的植被指数与玉米冠层叶绿素含量呈多项式拟合关系，其中使用红边波段计算的植被指数的估算结果明显优于未使用红边波段的估算结果；红边波段引入后明显提高了可见光、近红外波段对叶绿素含量的拟合的精度，CI_{green(560, 705)}指数比CI_{green(560, 842)}的回归模型R2提高0.516，红边波段参与计算的DVI相对于RVI来说，估算结果更稳定。（2）对于不同的植被指数，参与运算的Sentinel-2A影像的两个红边波段，估算精度的提高程度不同。对于可见光波段参与计算的植被指数来说，在红边波段1（中心波长为705 nm）的估算精度较高，如LCI，CI_green，DVI和RVI等；对于近红外波段参与计算的植被指数来说，在红边波段2（中心波长为740 nm）的估算精度较高，如CI_red-edge，NDRE和NAVI等。（3）对于Sentinel-2A影像来说，两个红边波段共同参与叶绿素含量估算时能取得最高的的估算精度。选用的植被指数中，MTCI_{(665, 705, 740)}指数与玉米冠层叶绿素含量估算精度最高，回归模型拟合精度R2为0.803，模型验证R2为0.665，RMSE为3.185，相对误差RE为4.819%。MTCI_{(665, 705, 740)}指数计算中使用了两个红边波段，突出红边波段反射率差值变化，与玉米冠层叶绿素含量表现出很好的相关性。最后，利用优选出的基于MTCI指数的叶绿素含量估算模型，对研究区范围内的叶绿素含量进行估算并完成空间制图。     

铀污染过滤器芯钙钛锆石玻璃陶瓷固化研究

以B2O3、CaO、TiO2和ZrO2为固化原料,以Ce作为铀的模拟核素,开展了铀污染过滤器芯钙钛锆石玻璃陶瓷固化体的影响因素研究,利用XRD、SEM、ICP-MS等分析方法对固化体进行了结构性能表征。研究结果表明,通过向铀污染过滤器芯中添加成核剂可以形成钙钛锆石玻璃陶瓷固化体,其最佳晶化温度约为1 050℃;钙钛锆石玻璃陶瓷中晶体的形成与B2O3、TiO2及ZrO2添加量密切相关,其最佳含量分别为8.09%、9.17%和7.05%;钙钛锆石玻璃陶瓷固化体中Ce元素的归一化浸出率低于10-10g·cm-2·d-1数量级,固化体对模拟核素Ce具有良好的包容性能。