自由质点测地线仿射参量时空坐标系

以时序t为自变量,可给出自由质点空间测地线的参数方程组{Xⁱ(t)},借助于仿射参量R(t)变换实现测地线微分方程的齐次化, 推导出仿射参量R满足的一阶微分方程、获得以有理数C_u为标志的序列解析解R.基于R定义平直四维坐标系{t,r,θ,φ}的空间距离单位,建立自由质点测地线仿射参量时空坐标系{t,ξ,θ,φ}.研究{t,ξ,θ,φ}中狭义相对论时空间隔模型度规张量g的对角化过程, 发现与对角化度规对应的特征量t₁(t,ξ), τ₁(τ,ξ),t_t(t,τ,ξ),τ_τ1(t,τ,ξ); 从而推出时空坐标系{t,ξ,θ,φ}维数小于4.     

基于光纤光栅的冲击能检测

提出一种利用光纤光栅作为传感元构成传感阵列对冲击能进行检测的方法.通过搭建简易冲击系统装置,将光纤光栅应变传感器沿轴向对称粘贴于圆杆表面,对入射应力波能量进行检测.实验结果表明,两杆对心正冲击时入射应力波幅值最大,能量传递效率最高.通过分析频率域内的应力波信号可知,其能量主要集中在0~5 000Hz频率范围内.将入射应力波能量与冲杆动能进行对比,结果表明冲杆与圆杆传递能比在93%以上,基本满足冲击机械性能测试的需求.     

非奇异宇宙的理想气体自相似模型

通过引力作用下理想气体运动连续性方程的无量纲化,根据量纲理论Π定理,以尺度因子R(t)为物理量统一度量基准,发现了引力作用下理想气体宇宙模型的自相似性和一系列R(t)的解析解.基于R(t),可建立对应的、具有非欧氏几何特性的均匀膨胀时空坐标系S(t,ξ,θ,φ),并获得一个密度ρ为常数、速度u为零、压强p不为零的理想气体宇宙解.在这个解的形式中,光子红移量z所表现的是光子传播距离r,当红移量z较小时两者成正比(即哈勃定律).由均匀膨胀坐标系还可推导出Robertson-Walker度规(k= 关键词： 宇宙 自相似 哈勃定律     

空间变尺度因子球坐标系与四维时空度规

时空度规是广义相对论的一个基础性概念,是宇宙学和天体物理学建立模型的逻辑基础.将随时序参数变化的空间尺度 因子函数引入相对论四维时空间隔模型,研究空间球对称形式的四维平直时 空度规、Schwarzschild度规、Robertson-Walker (R-W)度规之间的变换条件.基于空间变尺度因子球坐标系的时空间隔, 通过严格的计算,推导出R-W度规中与k=±1对应的尺度因子函数解析解,还推导出星球外非真空条件下的四维时空度规. 提出了一种理解现代物理学非平直时空模型的新视角.     

基于深部监测的滑坡动态特征分析

通过引力作用下理想气体流体力学方程组的无量纲化, 以空间尺度因子代 换时间参数, 根据量纲理论\Pi定理, 在方程中用与尺度因子对应的统计量物理 为度量单位, 从理论上推导出流体力学微分方程组的分离变量形式, 获得一组具有 分形结构特征一阶微分方程组. 引力作用下理想气体统计特征参量相对于空间尺度因子的一 般函数形式具有广义分形的结构特征, 这个结果表明局域性流体力学微分方程能够作为统计分 形结构的动力学基础.     

理想气体一维非定常流的一种自相似运动的存在条件

流体力学自相似运动的外延判据不太完备,对微分方程组做无量纲化处理后,得到以空间相对坐标ξ和距离r为自变量的理想气体一维自相似运动微分方程的基本物理特征量解函数,它们具有Y(ξ,r)=y(ξ)r~(C)_Y的形式,即对于确定的ξ,特征量函数Y(ξ,r)具有空间标度不变性.这种标度不变性是理想气体一维不定常流自相似运动的存在条件.     

激光熔蚀过程中等离子体冲击波压缩层能量演化

从冲击波基本性质出发,在冲击波压缩层内物质密度均匀的前提下,结合流体力学守恒方程得到冲击波压缩层的机械能通用表达式。继而,分析了激光等离子体球面衰减冲击波情况下冲击波压缩层机械能演变,发现压缩层内的机械能随着冲击波的外向传播出现增大;进而提出波后等离子体区域可能存在其他储能机制,该能量在不断向外界输送能量。最后通过铝靶熔蚀实验,证实了等离子体区域内存在电场能。