利用受激布里渊散射能量反射率测量液体介质运动黏度方法的研究

本文提出了一种利用受激布里渊散射(SBS)能量反射率的变化测定不同温度时的液体介质运动黏度的方法.液体介质的运动黏度随温度而变化,这导致了介质增益系数和SBS能量反射率的变化,因此通过SBS能量反射率的变化可测定不同温度时的液体介质的运动黏度.在Countinuum Nd: YAG种子注入激光系统中测定了不同温度时的水的运动黏度并与运动黏度计测定的结果进行了比较.用本方法获得的不同温度时的水的运动黏度测量值与运动黏度计测量值很接近,相对误差小于5%. 关键词： 受激布里渊散射 SBS能量反射率 温度 运动黏度     

Equilibrium molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid water

Twenty independent equilibrium molecular dynamics simulations were performed in NVE ensemble to calculate the bulk viscosity of water at a temperature of 303 K and a density of 0.999 gcm^?3. The energy of each simulation with a production time of 200ps was conserved within 1 part in 10⁴. By stopping the velocity-scaling procedure at a proper step, the energies of independent simulations were specified precisely. This caused the simulations of different start configurations to sample the same NVE ensemble. The shear viscosity of SPC/E water obtained in the present study was 6.5±0.4 × 10^?4 Pas, which is in close agreement with a previous calculation in the NVT ensemble (Balasubramanian, S., Mundy, C. J., and Klein, M. L., 1996, J. clzern. Phys., 105, 11 190). The bulk viscosity was 15.5 ± 1.6 × 10^?4 Pas, which is 27% smaller than the experimental value. Thus, like its behaviour in predicting the shear viscosity, the SPC/E model also underestimates the bulk viscosity of real water.     

基于成分连续变化计算黏度的合金系临界冷速模型

在大块非晶临界冷却速率的非等温转变计算模型基础上提出了基于成分连续变化计算黏度的合金系临界冷速模型. 依据此模型对Zr-Ni-Al-Cu四元合金的临界冷却速率进行了计算并预测了Zr_66.67(Ni_{xAlyCuz)33.33合金系中容易形成非晶的成分范围. 计算值与实验值符合得较好. 计算结果表明，此合金系具有很强的非晶形成能力，特别是在靠近共晶点的中心区域，临界冷却速率小于100 K/s，为容易形成非晶的成分范围. 冷却过程中，在高于1000K温度区间，没有发生明显的结晶现象，而在980 K至870 K温度范围内，结晶分数快速增大，低于870 K时不再发生明显改变. 此外，分析了合金系中Al，Cu，Ni原子摩尔分数的变化对临界冷速的影响. 关键词： 大块非晶 黏度 临界冷却速率 非晶形成能力}     

Diffusion activation energy versus the favourable energy in two-order-parameter model:A molecular dynamics study of liquid Al

In the present work, we find that both diffusion activation energy E_a(D) and E_a(S^ex) increase linearly with pressure and have the same slope (0.022±0.001 eV/GPa) for liquid Al. The temperature and pressure dependence of excess entropy is well fitted by the expression -S^ex(T,P)/k_B=a(P)+b(P)T+c(P)exp(E_f/k_BT), which together with the small ratio of E_f/k_BT leads to the relationship of excess entropy to temperature and pressure, i.e. S^ex≈-cE_f/T, where c is about 12 and E_f (=Δ E-PΔV) is the favourable energy. Therefore, there exists a simple relation between E_a(S^ex) and E_f, i.e. E_a(S^ex)≈cE_f.     

基于欠阻尼振动的液体黏度测量装置

本文设计了一种用于测量液体黏度的阻尼振动装置.该装置以一个做欠阻尼振动的弹簧振子为核心,利用光电接近开关收集数据,并在数字示波器上显示图像,再将该图像数据传递到计算机上进行分析.该方法的适用范围广,便于收集与分析实验数据,避免了实验中的多种干扰因素,消除了传统落球法实验的弊端,提高了实验测量的准确度.     

基于耦合振子模型的摩擦力计算研究

以界面摩擦为研究对象,探讨了基于耦合振子模型(coupled-oscillator model)的滑动摩擦微观机理,分析了滑动过程中的能量耗散问题. 采用Maugis-Dugdal接触模型替代界面摩擦中的Lennard-Jones势能,并将该模型融入耦合振子模型之中,通过计算振子在一个周期内的能量增加值,推导出了界面摩擦力的理论计算公式. 理论分析表明,对于探针-试样接触系统,滑动摩擦力近似随着法向载荷的2/3次方增加,这与纳米摩擦学经典理论是相符的.理论计算结果与超高真空原子力显微镜镀铜探针在Cu(111)晶面扫描实验结果符合良好,表明本文提出的理论和方法可行. 关键词： 耦合振子模型 界面摩擦 摩擦力 法向载荷     

基于混合液晶分子动力学模拟比较液晶分子旋转黏度大小

提高液晶波前校正器的响应速度是增加液晶自适应光学系统校正带宽的关键, 而研究设计低旋转黏度的液晶分子是提高液晶波前校正器响应速度的根本方法. 利用原子水平上的分子动力学方法获得了目标分子的液相、向列相以及近晶相, 给出了理论计算液晶分子序参数以及旋转黏度的方法. 与此同时, 结合实验方法, 提出利用混合液晶分子动力学模拟来比较液晶分子旋转黏度的大小, 通过多次模拟、多起始点数据处理最大限度消除了因边界尺寸效应带来的数据波动, 最后给出了两种高性能液晶分子的具体比较结果. 这种分子动力学模拟方法能够探查分子结构细微差别对液晶相态以及旋转黏度的影响, 为设计低旋转黏度的液晶分子提供了理论支持, 必将为快速响应液晶材料的设计提供帮助.     

基于小波与重调和方程的扩散去噪模型的研究

在图像处理过程中, 为了在图像去噪时更好地保留图像的角点、尖峰和窄边缘, 利用重调和方程的应力平衡性及其高阶偏导数的局部极大值, 构建新算子, 建立重调和扩散模型. 考虑到若图像中的噪声很强, 则会在处理后的图像上留下一些孤立的斑点, 且图像的纹理是在较大范围上具有的统计特性, 而新建模型只能保留局部细节, 图像大范围上的信息没有得到很好保留, 故对上述新建模型做进一步改进, 采用小波变换提取图像的高频部分, 对这部分运用应力平衡性构建新算子, 从局部上较稳定地控制图像的细节信息, 建立波域重调和扩散模型. 分析与仿真结果表明, 该模型与Perona-Mailik模型相比较保留了更多的图像信息, 有效地增强了图像的边缘, 同时很好地保持了图像的角点、尖峰、和窄边缘, 是一个理想的模型.     

The Breit equation as a zeroth-order approximation for calculation of the bound-state energy

An equation whose kernel is determined by the one-photon exchange between interacting particles is analyzed in the framework of the Bethe-Salpeter formalism. This equation is considered as a zeroth-order approximation in the calculation of the corrections to the energy levels. This is the Breit equation that takes into account additional small terms (with respect to the parameter (Zα)²). A procedure that employs the Brillouin-Wigner perturbation theory and makes it possible to sequentially take into account the corrections to the energy levels is considered.     

温度对液体黏度影响的实验研究

利用自主开发的多光电门可变温式液体黏度测试仪研究了液体黏度随温度变化的关系,得到了实验曲线,显示了不同温度区段的变化特性.     

基于Thomas-Fermi-Kirzhnits模型的物态方程研究

本文针对丝阵Z箍缩等高能量密度物理实验的数值模拟研究, 建立了一种适用温度、密度范围宽的三项式半经验物态方程. 三项式半经验物态方程包括零温自由能项, 电子热贡献项和离子热贡献项. 零温自由能项采用多项式拟合的方法确定. 多项式系数通过多项式计算的结果与高压缩比区域和压缩比为1时零温Thomas-Fermi-Kirzhnits模型计算的结果对应相等得到. 离子对物态方程的热贡献采用一种准谐振模型, 此谐振模型可以描述离子在固态相中的行为, 并且在高温度、低密度区域趋近于理想气体物态方程. 电子对物态方程的热贡献采用含温Thomas-Fermi-Kirzhnits模型计算. 利用所建立的三项式半经验物态方程计算了铝的等温压缩曲线, 并与实验数据做了对比. 给出了很宽温度、密度范围内铝的压强, 其数据与相应的SESAME数据库数据做了对比.     

基于FW-H方程的Hartmann哨辐射声场数值研究*

该文基于声类比法,通过求解FW-H方程,对不同喷口与谐振腔位置关系的Hartmann哨的声场分布进行了分析,计算了不同位置关系的Hartmann哨的声指向性。得到了以下结论:喷口与谐振腔位置关系对Hartmann哨的发声基频几乎不产生影响。对称位置关系的Hartmann哨的声场呈对称趋势,且在垂直于喷流方向上达到最大;非对称位置关系的Hartmann哨不再呈现对称趋势。Hartmann哨的最大声压级随着偏离对称位置的距离的增加有小幅增加,最大声压级出现的方向向着谐振腔方向移动。     

Effect of surface viscosity,anchoring energy,and cell gap on the response time of nematic liquid crystals

An analytical expression for the relaxation time of a nematic liquid crystal is obtained for the first time by considering the influence of surface viscosity, anchoring energy strength and cell gap, validated numerically by using the so-called relaxation method. This general equation for the molecular response time (τ₀${\tau }_0$) was derived for a vertical aligned cell and by solving an eigenvalue equation coming from the usual balance of torque equation in the Derzhanskii and Petrov formulation, recovering the usual equations in the appropriate limit. The results show that τ∼d^b$\tau \sim d^b$, where b=2$b=2$ is observed only for strongly anchored cells, while for moderate to weak anchored cells, the exponent lies between 1 and 2, depending on both, surface viscosity and anchoring strength. We found that the surface viscosity is important when calculating the response time, specially for thin cells, critical for liquid crystal devices. The surface viscosity’s effect on the optical response time with pretilt is also explored. Our results bring new insights about the role of surface viscosity and its effects in applied physics.     

基于等离子体环境涨落的原子结构计算模型

本文将等离子体核聚变反应截面研究中利用等离子体环境涨落进行修正了的Debye-Hückel屏蔽势推广到计算等离子体中辐射离子束缚态的能级结构. 通过Tsallis参数q的变化,在等离子体辐射离子束缚态能级结构的计算中加入等离子体参数涨落的平均效应,即,等离子体动力学. 具体给出了利用修正的Debye-Hückel屏蔽势对类氦铝束缚态能级结构的计算结果. 结果表明基于这种修正的屏蔽势,自由电子的极化分布具有和线性Debye-Hückel屏蔽势不同的结构. 这种通过等离子体涨落分布对屏蔽势函数进 关键词： 等离子体中的原子结构 等离子体环境涨落 修正了的Debye-Hückel屏蔽势     

基于复杂度分析logistic映射和Lorenz模型的研究

采用三次粗粒化方法得到了logistic映射和Lorenz模型的符号序列，运用动态非线性时间序 列分析方法——Lemper-Ziv复杂度，分别对两组符号序列进行了对比分析.对于logistic映 射，其复杂度反映了时间序列的演化；Lorenz模型三个分量的复杂度序列都具有混沌性质， 即由许多振幅非常接近而长度完全不同的循环所组成，反映了Lorenz模型内在的准周期特性 .进一步研究发现，当取不同的窗口长度时，复杂度序列的特征基本相同，并且复杂度反映 了时间序列的时空特性.因此，可以借助复杂度的计算来反演观测资料的动力学结构. 关键词： 三次粗粒化 Lemper-Ziv复杂度 logistic映射 Lorenz模型     

A model calculation of radiation damping by the energy balance method

The method of calculating radiation damping effects by means of energy balance is applied to a simple model problem. The balance equation is derived from the conservation law for energy that is a consequence of the equations of motion for the system by integrating over a four-dimensional space-time region bounded in the wave zone by two future-directed null cones and in the near zone by twot=const surfaces. It is assumed that the sources are in slow motion and the fields are calculated by the method of matched asymptotic expansions. Our principle conclusion is that even though the damping isO( ³) where is an expansion parameter the fields need only be determined toO(1) to calculate the effects of damping by this method.Work supported in part by NSF Grant No. 79-11664-01.     

The equation of state of a model Fermi liquid

Variational calculations are performed for the equation of state of the so-called “Homework” neutron liquid. Adopting the familiar Jastrow ansatz for the wave function we compute the energy per particle by means of a recently developed summation technique for Fermi systems