磁场对水作用机制的计算机模拟研究

介绍了对水系统进行计算机模拟研究的方法和常用的一些位势模型，报道了磁处理水研究进展和计算机模拟研究的一些结果。     

半掺杂钙钛矿Pr0.5Sr0.5CoO3中磁熵变的标度律研究

对半掺杂氧化钴Pr0.5Sr0.5CoO3在居里温度附近的磁熵变进行了研究。研究表明,磁熵变的最大值依赖于外磁场强度;半高宽也与磁场强度有关;相对制冷能力与磁场强度几乎呈线性关系。另外,在不同的温度和磁场强度下测得的磁熵变能够重新标度为一条普适的曲线。依据该唯象的普适曲线,能够较准确的计算出在不同温度和磁场强度下磁熵变的大小。     

外磁场作用下液晶中向列序的计算

在格胞理论的基础上计算外磁场作用下液晶中的向列序，考虑分子短程关联后，序参数和内能对磁场强度的依赖关系与计算机模拟结果较好地符合。克服了平均场理论遇到的困难。     

SU(2) Group Space Decimation有效作用量的Monte Carlo研究

我们在4⁴周期性正方格点对SU(2)-Y(120)群Group Space Decimation有效近似作用量进行了Monte Carlo模拟, 发现有效作用量系统在β≤9没有凝固点, 但有效作用量系统的内能曲线与SU(2) Wilson作用量的内能曲线有差别. 这说明, 虽然Group Space Decimation方法原则上可使分立子群代替连续群进行Monte Carlo模拟, 但就减少计算机模拟时间来说不是非常有效.     

Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴偏转的滞回特性研究

研究了不同载荷作用下Tb_0.3Dy_0.7Fe₂合金在压磁和磁弹性效应中磁畴偏转的滞回特性. 基于Stoner-Wolhfarth模型的能量极小原理, 采用绘制自由能-磁畴偏转角度关系曲线的求解方法, 研究了压磁和磁弹性效应中载荷作用下的磁畴角度偏转和磁化过程, 计算分析了不同载荷作用下磁畴偏转的滞回特性. 研究表明, 压磁和磁弹性效应中磁畴偏转均存在明显的滞回、跃迁效应, 其中磁化强度的滞回效应来源于磁畴偏转的角度跃迁; 压磁效应中预加磁场的施加将增大磁化强度的滞回, 同时使滞回曲线向大压应力方向偏移; 磁弹性效应中磁畴偏转的滞回存在两个临界磁场强度, 不同磁场强度下合金具有不同的磁畴偏转路径和磁化滞回曲线, 临界磁场强度的大小取决于预压应力的施加. 理论分析对类磁致伸缩材料磁畴偏转模型的完善和材料器件的设计应用非常有意义.     

势阱中二维理想玻色气体的磁性质

采用半经典近似方法,研究简谐势阱中二维理想带电玻色气体的磁性质.推导出了该体系的热力学势、相变温度、内能、比热、磁场强度和磁化率随外加磁场的变化关系,进而分析了约束势阱对理想带电玻色气体热力学性质的影响.     

磁驱动高速飞片模拟中滑移界面处理

在二维单介质磁驱动数值模拟程序(MDSC2)的基础上,采用局部结构整体非结构的网格拼接方法,研制了处理滑移界面的二维多介质程序。二维多介质程序解决了单介质程序无法处理的电极与飞片之间相互作用的模拟问题,能更准确地模拟磁驱动发射实验的飞片状态。计算结果表明:发射飞片的自由面部分始终保持固体密度状态;自由面速度历史和VISAR测量的速度曲线相吻合;飞片中间部分在电流加载过程中始终具有良好的平面性,飞片两端出现拖尾质量,产生不稳定性,这是由于飞片两端与飞片中间部分的磁场强度分布不同造成的。     

半掺杂钙钛矿Pr_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3中磁熵变的标度律研究

对半掺杂氧化钴Pr0.5Sr0.5Co O3在居里温度(TC≈232 K)附近的磁熵变(ΔSM)进行了研究.研究表明,磁熵变的最大值(ΔSmaxM)依赖于外磁场强度(H):ΔSmaxM~Hn,其中n=0.55±0.14;半高宽(δTFWHM)与H有如下关系:δTFWHM~H0.4±0.1;而相对制冷能力(RCP)与H几乎呈线性关系.另外,在不同的温度和磁场强度下测得的磁熵变(ΔSM(T,H))能够重新标度为一条普适的曲线.依据该唯象的普适曲线,能够较准确的计算出在不同温度和磁场强度下磁熵变的大小.     

强流直线感应加速器束流智能调谐系统设计

 介绍了正在研究设计的调谐强流电子束束心轨迹的计算机智能系统。根据目前正在设计建造的 “神龙一号”加速器束流输运环境，为抑制束心螺旋运动，适应束输运磁场元件无散热装置，调谐过程中应尽量减少实验次数，智能调谐方法主要采用数值模拟和计算机克隆调谐和人工调谐相结合。以束心轨迹的数值模拟为基础，对束心位置调谐过程中的核心部分二极场调谐磁元件的调谐特性曲线进行了数值模拟，并与实验获得的调谐特性曲线进行了比较。获得了数值模拟和实验的初步结果。     

FeCo基磁芯螺线管巨磁阻抗效应与磁芯长度关系的研究

研究了Fe₃₆Co₃₆Nb₄Si_4.8B_19.2合金薄带为磁芯的螺线管(FeCo基磁芯螺线管)的巨磁阻抗效应与磁芯长度之间的关系.研究结果表明,磁芯长度是影响FeCo基磁芯螺线管巨磁阻抗效应的重要因素.当磁芯长度小于螺线管长度时,磁芯螺线管巨磁阻抗的最大值(ΔZ/Z)_max与磁芯长度呈线性关系,其线性相关系数可以根据电磁学理论推导得到;当磁芯的长度大于螺线管的长度时,由于漏磁作用,(ΔZ/Z)_max与磁芯长度的关系偏离了线性关系,(ΔZ/Z)_max与磁芯长度的关系曲线中有一个极值点,(ΔZ/Z)_max在极值点达到最大.磁芯螺线管巨磁阻抗效应曲线的尖刺部分高度(ΔZ/Z)_T与磁芯长度的关系也有类似的极值点,(ΔZ/Z)_T在极值点达到最大值.磁芯螺线管巨磁阻抗效应曲线的尖刺部分对弱磁场敏感,受磁芯退磁场的影响明显,磁芯的退磁场与磁芯长度呈负指数关系. 关键词： 磁芯螺线管 FeCo基合金薄带 巨磁阻抗效应 磁芯长度     

Simulation of Processes on a Target Induced by a Jet System and Laser Radiation

The mathematical model and the results of computer simulation of the processes of compression, heating, and energy release in a target under the hybrid influence of a system of pulsed plasma jets and intense laser radiation in magnetic inertial thermonuclear fusion are presented. The hybrid effects of intense energy flows on a single-layer cylindrical target are compared in the experimental and simulation conditions. The main radiation magnetic and gas dynamic parameters of the compressed and heated target plasma are evaluated as well.     

流体粘度的计算机模拟

对流体粘度的计算机模拟作了简单回顾;并利用非平衡分子动力学方法,将在三相点附近的氩看成具有Lennard-Jones势能函数的球形分子,用自编程序对其进行了计算机模拟。     

磁场作用下向列型液晶中的分子取向短程关联

从分子统计理论的观点研究磁场对向列型液晶的作用。将向列型液晶的格胞理论推广到包含磁场作用的情况。这一理论考虑了分子取向短程关联。向列相序参数对约化温度的依赖关系和每个分子的约化内能对约化温度的依赖关系，与计算机模拟结果符合得相当好。计算了各向同性相最低过冷温度，理论结果与实验值和分子场理论的结果进行了比较。     

磁流体结构的Lattice-Boltzmann方法模拟

本文运用Lattice-Boltzmann(LB)方法建立了宏观静止磁流体模型,提出磁性聚集体概念,充分考虑了磁性颗粒受到的各种内力与外力包括重力、布朗力、vanderWaals相互作用及静磁相互作用,对无外加磁场及外加竖直均匀磁场时磁流体的结构进行了模拟,并分析了磁能与热能之比对磁流体系统中粒子分布形态的影响。模拟结果表明:无外加磁场时磁流体结构易失去稳定性,外加均匀磁场时磁流体粒子沿外磁场方向排列,随着磁热能比例的增大,外磁场对粒子分布的影响逐渐明显。     

基于磁化电流法的双稳压电悬臂梁磁力精确分析

双稳压电悬臂梁结构常常用于振动能量采集系统,其中的非线性磁力与系统势函数和动力学方程的建立紧密相关,非线性磁力的正确分析和精确计算对系统振动响应和能量采集效果的准确预测至关重要.本文采用形状函数分析方法,通过悬臂梁弯曲斜率的整体积分计算,得到了悬臂梁末端的运动轨迹及其末端磁铁精确的位置与姿态,并由此根据磁化电流理论建立了双稳压电悬臂梁能量采集系统的磁力计算模型,给出了末端磁铁受到的水平轴向磁力和竖直纵向磁力及其合磁力的变化规律.数值模拟发现,随着末端磁铁竖直纵向位移逐渐增大,磁铁受到的水平轴向磁力和竖直纵向磁力都会依次由排斥力转变为吸引力,从而导致磁力合力的方向会随磁铁位移发生跨越两个象限的大幅度变化.实验验证表明,磁力计算结果与实验测量结果符合良好,其精确度优于现有文献方法的精度,因此本文的方法可以准确预测双稳压电悬臂梁振动过程的磁力变化规律.     

STUDY OF TRANSPORT CHARACTERISTICS OF INTENSE ION BEAMS IN ACCELERATION-DECELERATION SYSTEM

In this paper the numerical simulation method of using a computer for calculating transport characteristics of intense heavy ion beams with very low energy in an acceleration-deceleration system is studied systematically. Four geometrical constructions of target electrode in the acceleration-deceleration system have been calculated. The relationship between the transport characteristics of intense ion beams and physical and geometric parameters are given in detail.Our results show that the ion optics of four electrode system can maintain good beam focal quality for intensetion beams.     

Pre-sheath formation in an oblique magnetic field: fluid model and PIC simulation

We present some results of a one-dimensional fluid model with a floating electrode immersed in plasma with magnetic field applied at an oblique angle. The model equations are integrated numerically in order to find the space profiles of the ion velocities and electrostatic potential for various strenghts and angles of the magnetic field. We assume a collisionless magnetized pre-sheath with isothermal ions. The results are then compared with the spatial profiles obtained by a computer simulation. We use a BIT1 particle-in-cell code. The simulations input parameters are chosen in the way, that they resemble the fluid model as much as possible. Because the results of the simulation are given in the absolute SI units, they have to be normalized correctly. We evaluate the model results and compare them with the computer simulation results. Special attention is brought on formation of the pre-sheath with magnetic field applied at intermediate angles. The results of the simulation are in good qualitative agreement with the model.     

高温超导磁悬浮飞轮储能系统样机

在日益严峻的能源问题背景下,为展示无源高温超导磁悬浮技术在能量储存领域的应用前景,我们设计制作了一台全高温超导磁悬浮形式的飞轮储能样机.样机主要由高温超导磁悬浮轴承、飞轮转子、永磁电机和电路控制及负载部分组成.上下两个轴向型高温超导磁悬浮轴承用于悬浮和稳定飞轮转轴,直径200mm重量1.4kg的飞轮转子作为储能载体,最高可实现13000r/min的转速.在演示运行中,采用灯泡作为负载,该样机完成了从电能→机械能→电能的相互转换.     

重力场和强磁场中费米气体的热力学性质

基于半经典近似,研究重力场和强磁场共存下费米气体的热力学性质,通过理论解析和数值模拟分析强磁场背景下重力场对系统热力学性质的影响.研究表明:与单纯强磁场相比,重力场的引入使能量及化学势都降低.随温度的上升,重力场对化学势的影响逐渐放大;对热容的影响有极大值.重力场使系统的热容随磁场的振荡几乎不变、使化学势的振荡中心下移.