冲击载荷下线性硬化材料中球面应力波场的理论计算方法研究

基于线性硬化塑性本构模型,建立了冲击载荷作用下弹塑性球面应力波场的理论求解方法.首先,分析了冲击载荷卸载速率对球面应力波传播的影响,得到了3种不同类型的应力波传播图像.在此基础上,建立了弹性阶段、塑性加载阶段以及卸载阶段球面波动方程的理论求解方法,给出了质点位移、质点速度、应力和应变等物理量的计算方案.与已有理论方法相比,该方法考虑了不同载荷卸载速率条件下应力波的不同传播情况,并且给出了卸载阶段应力波参量计算方法,具有更广的适用范围.利用上述方法计算了恒定冲击载荷和不同指数衰减冲击载荷作用下弹塑性球面应力波场参量,在弹性阶段和塑性加载阶段,理论计算得到的物理量与已有理论方法和数值模拟结果基本吻合,在卸载阶段,已有理论方法不再适用,而本文理论计算得到的物理量与数值模拟结果基本吻合,验证了该理论方法的正确性.     

非相干非线性光学理论方法及其进展

文章主要综述了非相干非线性光学的几种理论方法,包括互相干函数法、相干密度法、自洽模理论、Wigner转换法、近似射线光学法和热动力学法等.其中,着重阐述了近期发展起来的理论方法——热动力学法,并对其原理进行了概括.对这几种理论方法的理解和探讨对非相干非线性光学效应的研究具有很重要的指导意义,有利于非相干非线性光学理论的进一步发展和完善.     

基于坐标变换的动态光学成象性质研究

本文利用齐次线性坐标变换,将光学系统的高斯物象共轭理论用齐次坐标变换的方法来描述,并与动态光学理论中的作用矩阵相比较,阐述了坐标变换方法与动态光学理论的关系;推导了一些重要的动态光学系统的成象性质,验证了动态光学的一系列结论.通过本文的研究,证明了坐标变换方法与动态光学理论的一致性,也明确了在动态光学系统内坐标变换方法的应用方法.     

漫射近似在测量生物组织光学性质中的适用范围

漫射近似理论经常被用来作为测量生物组织光学特性参数实验和方法的理论基础,但是漫射近似理论只是一种对辐射传输理论的近似结果,在一定条件下有其特定的适用范围.为了确定漫射近似理论在活体非侵入式无损测量要求下的适用范围,本文采用Monte Carlo模拟校验的方法,对漫射近似理论和Monte Carlo模拟计算的结果进行了比较,给出了基于单散射反照率a和各向异性因子g的漫射近似理论适用范围数值标准.这一标准为漫射理论的应用提供了参考依据.     

对匀速率曲线运动的解释

通过理论推导,给出了匀速率曲线运动的规律;同时将理论结果与数值计算进行对比,数值计算与理论吻合得很好.最后给出了控制匀速率曲线运动的方法.     

Ag-MgF2复合纳米金属陶瓷薄膜的渗透阈研究

介绍了几种计算纳米金属颗粒镶嵌于陶瓷基体中而形成的复合纳米金属陶瓷薄膜渗透阈的理论方法,分析了理论方法中所运用模型的特点及其精度.并将Landauer有效介质理论和Priou渗透阈理论应用于Ag-MgF2复合纳米金属陶瓷薄膜的渗透阈计算,所得值分别为0.08和0.14(Ag的体积分数),按Priou渗透阈理论计算的结果与实验结果相符.最后讨论了影响复合金属陶瓷薄膜体系渗透阈的主要因素.     

反射式数字全息显微术对细胞的研究

根据全息理论和光的衍射理论,理论分析了数字全息显微术原理,并依据四步相移和最小二乘相位展开技术,研究了重构细胞相位的方法.设计了用球面光波作为参考光的反射式数字全息显微光路,通过反射式数字全息显微术的方法分析研究了新鲜洋葱表皮细胞的形貌结构.实验以新鲜洋葱表皮细胞为样本,完成了实验检测和相位重构,得到了细胞的相位和三维信息.分析表明,系统理论分辨率应达到0.8 μm.     

强爆轰参数的理论估算

用两相的排平物态方程对硝基甲烷的强爆轰参数进行了理论估算 ,理论值与拟稳态强爆轰的实验值(爆速、爆压和爆温 )符合得很好 .这既检验了这种理论估算方法 ,也再次检验了爆轰的ZND理论和两相的排平物态方程 ,也是对实验方法的一种支持 .常k形物态方程的强爆轰参数理论估算方法也得到了有条件的肯定     

NMR 中非线性梯度场下扩散行为的理论描述和蒙特卡罗模拟

利用传播子方法研究了在一般非线性场梯度下NMR信号的扩散衰减. 在自由扩散和平板间的限制扩散情况下获得了扩散衰减因子的理论表达式. 该表达式适用范围宽，且具有较简单的数学形式和明确的物理意义. 文中还将理论预测与蒙特卡罗模拟结果进行了比较. 结果表明：文中所采用的理论方法适合于表述自由扩散和短脉冲近似下的受限扩散；蒙特卡罗模拟提供了一种定性研究MRI和NMR中非均匀场梯度扩散衰减的方法.     

Xα交换参数对钠原子激发态能级的影响

在自由电子气近似下,可得到多种不同的交换参数的理论算法.这些理论方法的优劣不能从理论上确定.本文采用SIC-Xα的过渡态算法,利用不同的Xα交换参数理论模型计算了钠原子主线系4p~15p的激发态能级,并与实验结果进行了比较.比较结果表明,在这个体系下,基于Virial定理的理论参数模型明显优于其它理论方法.由此我们找到了一种能给出较为精确的高激发态波函数的简便计算方法,而且能够为研究高激发态原子的外场效应和Rydberg原子结构的精确计算等提供基矢波函数.     

基于周期性边界条件的分块量子化学方法对液态水的从头算分子动力学模拟

本文利用分块量子化学方法,实现了在周期性边界条件下应用二阶微扰(MP2)理论对液态水的从头算分子动力学模拟. 通过采用aug-cc-pVDZ基组,MP2理论可以精确地描述水分子之间的相互作用势能面,因而在描述水的各项理化性质方面,MP2有望提供比密度泛函理论更加精确的结果. 本研究计算了多种水的结构及动力学性质,包括径向分布函数,扩散系数,偶极矩,三个临近氧原子的角度分布,氢键结构,都得到了与实验观测一致的结果. 因此,周期性边界量子分块方法可以作为一种研究水的物质结构的可靠理论方法,并且有望促进水科学领域争议性问题的解决. 同时,该方法具有普适性和可扩展性,为有效应用高精度量子化学从头算方法计算其他凝聚态体系提供了理论框架.     

三种不同表象下多组态含时Hartree Fock理论实现方案

多组态含时Hartree Fock 理论方法作为一种研究强激光场中多电子原子分子体系动力学行为的一种有效手段, 近几年来备受关注. 本文介绍了该方法的发展历史, 重点介绍了本研究组近几年来对该理论方法的发展, 以及多组态含时Hartree Fock理论方法在原子基函数表象、 格点表象、 二次量子化表象不同的实现方案, 并就典型体系做了大量详细的计算. 同时也详细介绍了该方法在实际应用中存在的挑战, 展望了多组态含时Hartree Fock理论方法的发展应用前景. 关键词： 强激光场 多电子动力学 电子相关     

有效理论方法在经典力学中的应用

使用有效理论方法分别讨论了自由落体、微振动和中心势场中粒子运动等问题.基于每个问题所表现出的对称性,完整理论中部分自由度可实现退耦,并给出相应的有效拉格朗日量(或有效哈密顿量).这些例子体现了有效理论方法处理经典力学的优越性.     

冲击波后温度测量的理论问题

 本文讨论了冲击波后温度弛豫的理论方法。和R. Grover及P.A. Urtiew不同，采用了非傅里叶热传导理论，结果和实验十分符合，而实验结果用傅里叶热传导理论是无法解释的。当时间趋于无穷时，这两种方法的结果又趋于一致，文章中作了物理原因的解释。     

矩形槽同轴布拉格结构的模式匹配分析方法及实验验证

基于模式匹配法建立了矩形槽同轴布拉格结构的全波耦合分析模型, 推导出了不同模式反射率和传输率的计算式, 并采用公开报道的实验数据验证了该理论模型. 在此基础上就本文理论与其他相关的理论方法进行了比较, 发现以前的理论近似模型由于忽略了矩形槽中的消失模而使传输率的频率响应曲线发生偏差. 本文建立的理论方法有望为矩形槽同轴布拉格结构的特性研究和工程实践提供一种理论分析手段. 关键词： 同轴布拉格结构 矩形波纹 模式匹配法 模式耦合     

用久期微扰理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论

尽管耦合模理论在过去几十年内已经被广泛研究,但它的理论来源还是困扰着广大研究者.在这里,基于久期微扰理论,将经典弹簧振子模型退化为耦合模理论,并将该理论用于解释音叉耦合的实验现象.研究表明这种方法将耦合模理论中每一项的系数都与经典力学中的相关物理量建立关联,且理论和实验结果符合得很好.该研究为耦合模理论中每一项的来源提供了一种较严谨的推导方法,在线性耦合体系的理论研究方面有一定的指导意义.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅰ)同位旋相关的扩展的BHF方法

通过引进基态关联和同位旋自由度的区分,推广了Brueckner Hartree Fock理论方法,并应用于同位旋非对称核物质,系统地研究了在整个同位旋自由度范围内核物质的状态方程和单粒子特性及其同位旋效应.还研究了微观三体核力对同位旋非对称核物质性质及其同位旋效应的影响,定量讨论了三体力效应与相对论性平均场理论及Dirac Brueckner方法的联系.主要给出了同位旋相关的Brueckner Hartree Fock方法的基本理论和计算公式.     

高分子的溶度参数理论

采用统计物理学方法，在Flory-Huggins高分子溶液理论中引入Gibbs分布，从而合理描述了高分子内聚能的温度依赖性.将此理论应用于求解高分子的溶度参数.采用此方法得到的溶度参数比以往的理论更加接近实验结果.这表明所推导的聚合物溶液热力学理论是合理的，可以更精确地求解高分子的溶度参数. 关键词： 高分子 溶度参数 Gibbs分布     

基于周期性边界条件的分块量子化学方法对液态水的从头算分子动力学模拟（英文）

本文利用分块量子化学方法,实现了在周期性边界条件下应用二阶微扰(MP2)理论对液态水的从头算分子动力学模拟.通过采用aug-cc-pVDZ基组,MP2理论可以精确地描述水分子之间的相互作用势能面,因而在描述水的各项理化性质方面,MP2有望提供比密度泛函理论更加精确的结果.本研究计算了多种水的结构及动力学性质,包括径向分布函数,扩散系数,偶极矩,三个临近氧原子的角度分布,氢键结构,都得到了与实验观测一致的结果.因此,周期性边界量子分块方法可以作为一种研究水的物质结构的可靠理论方法,并且有望促进水科学领域争议性问题的解决.同时,该方法具有普适性和可扩展性,为有效应用高精度量子化学从头算方法计算其他凝聚态体系提供了理论框架.     

原子实极化效应和钠原子s系列高Rydberg态能级寿命的计算

利用相关效应的模型势方法计算了钠原子Rydberg态s系列的能级寿命.此理论方法不依赖于实验参数.计算结果很好地符合实验值，并证实了这一理论模型的合理性. 关键词： 原子实极化 Rydberg态 跃迁矩阵元 辐射寿命