宏观模型的微观修正

本文讨论了宏观模型的微观修正.采用简单的液滴模型,通过拟合核质量,讨论了Moller和Nix给出的微观修正的普适性和可能的改进.实例计算表明这种微观修正也大体适用于我们提出的连续介质模型.对核基态讲,用本文建议的简化的微观修正方法,也能获得效果相似的微观修正.     

Wigner-Seitz模型微观连续性分析

针对Wigner-Seitz单元模型同微观连续介质理论体积无限小的连续性矛盾,通过比较面心立方体和体心立方体双Wigner-Seitz单元和经典Lennard-Jones双原子势函数之间引力（长程力）和斥力（短程力）的相对误差,发现当双Wigner-Seitz模型相互重合一半后,相对误差仍满足工程要求;将Wigner-Seitz模型同离散模拟法计算得到的铝单原子球-面作用力结果相比较,两者结果符合;根据Wigner-Seitz模型,建立包含黏附的数字微镜（DMD）动力方程,仿真并同试验结果比较;从而得到Wigner-Seitz模型满足微、纳技术工程分析中微观连续性要求的结论,为微、纳技术的研究提供理论基础. 关键词： Wigner-Seitz模型 微观连续介质 Lennard-Jones势     

凝析气相变微观孔隙模型实验研究

凝析油气体系相平衡是在储层多孔介质中进行,多孔介质中凝析油气相变是凝析气藏开发研究者关注的主题。应用二维刻蚀玻璃微观孔隙模型,通过可视化技术,对凝析气微观气液两相相变特征进行了研究,并对多孔介质吸附和毛细凝聚对凝析气相变的影响进行了分析。     

宏观微观模型对重核区原子核基态性质的研究

利用连续介质模型并基于Nilsson模型考虑微观修正, 研究了重核区原子核( Z≥82)基态性质, 得到了较好的结果。 通过拟合 Z≥82原子核的结合能实验数据, 得到了两组连续介质模型的新参数。 利用这两组参数计算的重核结合能与实验值的均方根偏差约为0.8 MeV, 电荷半径的均方根偏差约为0.07 fm。 The continuous medium model with shell correction from Nilsson model is used to study the ground state properties of heavy nuclei (Z≥82). New parameters are obtained for the continuous medium model by fitting the experimental binding energies. The theoretical calculations for the masses and radii are in good agreements with experimental values, and the root mean square deviations are about 0.8 MeV for the masses, and about 0.07 fm for the radii.     

多孔介质流动沸腾微观模型实验研究

多孔通道内流动沸腾广泛应用于热管、高效换热器、航天热防护等领域,认识孔隙尺度相变典型行为及特点有助于理解多孔介质内沸腾传热机理,进而改进多孔介质内部流体相变模型。基于此,本文搭建了二维多孔介质内流动沸腾实验台,对微米级多孔通道内部流动沸腾现象及气泡行为进行研究。实验发现在毛细力、黏性力和惯性力的共同作用下,多孔介质内的流动沸腾形态显著区别于直通道内的沸腾,存在局部气泡堵塞、合并和液膜蒸干、再润湿等行为。该研究有助于增强对相变过程的理解,并为多孔结构优化设计提供指导。     

Mn3Zn0.8Ni0.2N的高压同步辐射研究

 利用金刚石对顶压砧,对钙钛矿型金属锰化物Mn₃Zn_0.8Ni_0.2N进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射研究。研究表明,在0~29.9 GPa的压力区间内,样品没有发生结构相变,因而在该压力下样品的物性变化并非由结构相变所导致。卸压以后,样品的特征峰都回到了初始位置。通过Birch-Murnaghan方程,拟合得到了样品的体弹模量为86.5 GPa。     

地质材料的本构模型

在分析混凝土和土等地质材料的动态力学性能的基础之上，构建了一个可以用来数值模拟动能弹侵彻地质材料的力学过程的本构模型。     

基于纳米压痕法的多孔硅硬度及杨氏模量与微观结构关系研究

采用电化学腐蚀制备多孔硅，利用场致发射扫描式电子显微镜(field emission scanning electron microscope，FESEM)观测多孔硅的二维微观形貌，利用Nano Indenter XP中的纳米轮廓扫描仪组件(nano profilometry, NP)得到其三维拓扑分析图像，分析了微观结构差异的原因并讨论了多孔硅内部微观结构对其机械性能的影响；利用MTS Nano Indenter XP纳米压入测量仪器，研究了多孔硅的显微硬度和杨氏模量随压入深度的变化规律，比较了不同孔隙率多孔硅的机械性能差别.实验结果测得40mA/cm²，60mA/cm²，80mA/cm²和100mA/cm²四个不同腐蚀电流密度条件下制备多孔硅样品的孔隙率在60%—80%范围内，孔隙率随着腐蚀电流密度的增加而增大；在氢氟酸(HF)浓度为20%的条件下制备出多孔硅样品的厚度在40μm—50μm范围内；测得多孔硅的平均硬度、平均杨氏模量分别在0.478GPa—1.171GPa和10.912GPa—17.15GPa范围内，并且其数值随腐蚀电流密度的增加而减小，在纳米硬度范围内随压入深度的增加而减小，在显微硬度范围内其数值保持相对恒定，分析了样品表面、厚度、微观结构，及环境对其机械性能的影响，得到了多孔硅力学性能随其微观尺度形貌的变化规律. 关键词： 多孔硅 微观结构 硬度 杨氏模量     

四方相PbTeO3晶体在高压下的压缩行为

利用水热法在230℃以及水的饱和蒸汽压条件下合成出毫米尺寸的四方相PbTeO₃单晶样品,并研究了其晶体结构、微观形貌、热稳定性等性质。利用金刚石对顶砧和同步辐射原位X射线衍射技术,探讨了该四方相PbTeO₃晶体在高压下的压缩行为,发现在0～37 GPa的压力范围内四方相PbTeO₃无相变发生。拟合该PbTeO₃样品的压力-体积数据,得到其体弹模量为B₀=42(1) GPa,体弹模量的一阶导数B’₀=5.5(0.2)。晶格参数随压力的变化显示,该晶体在c轴方向更易压缩。     

高压下硫化钙的弹性和热力学性质的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法结合准谐德拜模型研究NaCl结构的CaS在高压下的弹性和热力学性质.计算得到的零温零压下的晶格常数、体弹模量与实验值符合得很好.弹性常数和弹性模量随着压强的增大而增大.压强对体弹模量和热膨胀系数的影响大于温度的影响.热容随压强的升高而降低,在高温下热容接近于Dulong-Petit极限.通过求解Gibbs自由能计算得到B1结构和B2结构CaS的相变压为36.61 GPa.     

温度对Fe-35Ni-15Cr合金力学性能和微观组织的影响

采用环境氢脆技术及现代材料微观分析技术，研究了Fe-35Ni-15Cr实验合金在室温至900℃的力学性能及热充氢后在室温及750℃的力学性能，分析了温度对材料微观组织的影响，为优化其化学成分、热处理工艺等提供技术依据。     

用宏观-微观模型系统计算偶-偶超重核基态性质

用宏观--微观模型系统计算了Z=94—112偶偶超重核的基态性质. 其中宏观部分基于液滴模型, 微观部分采用改进的谐振子势. 理论计算的结合能、α衰变能 与已知的实验数据符合, 理论计算结果也与Moller的计算结果符合很好.这肯定了宏观--微观模型对超重核性质研究的可靠性和稳定性. 对一些未知核素基态性 质的预言可为将来的实验研究提供理论参考.     

半微观质子光学势

基于原子核壳模型单体密度矩阵的折叠模型计算光学势的实部,配以唯象光学势虚部,构造半微观光学势.通过拟合质子弹性散射实验数据,得到适用于质量数28~90,能量到200 MeV的半微观质子光学势.该光学势用于质子弹性散射计算分析,在参数大为减少的情况下,计算得到的角分布和分析本领与实验数据的符合程度,总体上好于Koning-Delaroche普适光学势的计算结果.     

CFETR CS模型线圈导体铠甲低温力学性能研究

CFETR CS模型线圈采用超临界氦迫流冷却,超临界氦在导体内部流动时吸收电缆上的热负荷,使得线圈能够保持在低温下安全运行。CFETR CS模型线圈的超导体采用CICC结构,其导体外部铠甲采用氩弧焊填丝焊接连接而成。在线圈运行过程中,导体遭受的巨大电磁载荷主要依靠不锈钢铠甲承受。采用数值模拟与实验研究相结合的方法,研究了导体铠甲在磁体运行过程中的受力情况,并通过常低温拉伸实验,获得了铠甲母材与焊缝4. 2 K力学性能测试。实验结果表明,导体铠甲母材与焊缝试样机械性能,均能满足CFETR CS模型线圈超导体设计要求。     

小分子液体的高温布里渊散射研究

利用金刚石对顶砧技术,采用180°背向散射和60°前向对称散射两种几何配置,对水、氨、二水合氨和甲烷等含氢小分子液体进行了高温高压布里渊散射研究,计算了在室温(296K)和高温(410K)下的声速,比较了不同小分子液体中的声速及绝热体弹模量随压力的变化关系。在等温条件下,各体系中声速随着压力的增加逐渐增加;在相同温度下,甲烷液体的声速随着压力增加的速率明显高于水、氨及二水合氨液体;在相同的温度和压力条件下,水、氨及二水合氨液体的体弹模量明显高于甲烷液体的体弹模量,表明氢键的存在对于小分子液体弹性具有较大影响。二水合氨的体弹模量斜率在1.5GPa左右发生改变,表明液体结构可能发生了改变,并分析了氢键对该体系弹性性质的影响。研究有助于理解其他含氢小分子液体中压力和温度诱导的分子结构变化。     

氢化锂的高温拉伸性能

^7LiH是重要的热核材料，为保证该材料的性能，选择合理的烧结工艺是非常必要的。国外对^7LiH材料的力学性能进行过一些研究。为了进一步改善^7LiH材料的力学性能和为^7LiH材料高温烧结过程数值模拟工作提供依据，试验测试了烧结坯和冷压坯两种状态的^7LiH试样，从室温至600℃的拉伸性能和经过350-650℃烧结后的室温拉伸性能，并对试样断口进行了分析，见图1-2，可以看出，无论是否经过烧结，^7LiH试样从室温至300℃的抗拉强度，随试验温度的升高而增加。300-600℃的抗拉强度，随试验温度升高而降低。^7LiH试样经过从350-650℃的温度范围烧结后，在530℃烧结的^7LiH试样，室温抗拉强度达到最大值。     

耗散Jaynes-Cummings模型中微观与唯象学主方程方法的比较

在有耗散的Jaynes-Cummings模型中,对原子与腔复合系统初始处于贝尔态或是原子激发态而腔场为真空态时分别运用微观与唯象学主方程进行求解,并分析这两类主方程在不同耦合区域的区别．结果显示,在强耦合和大失谐情况下,微观主方程求解得到的原子基态的布居数呈线性增长,但唯象学主方程获得的结果却呈非线性增加．在弱耦合区域,这两类主方程求解得到的原子基态布居数都出现快速增加,但是用唯象学主方程要比用微观主方程得到的布居数增加得更快．通过分析与讨论,该结果可能对耗散的腔QED中更好的实现逻辑门提供理论参考．     

多晶X射线线形傅氏分析方法在合金材料力学性能预测上的应用

缺陷组态直接涉及到结构材料的力学性能,特别是位错亚结构(DSS)为最重要的缺陷组态中的第一个。本文评论并叙述了一种由王煜明完善并发展了的关于DSS的实用X射线线形傅里叶综合分析方法。根据此法进行了定量预测合金材料的力学性能,同时证明本方法的实际应用价值。 关键词：     

低浓度氧化石墨烯改性环氧树脂基碳纤维层合板的拉伸性能

将氧化石墨烯(GO)均匀分散到环氧树脂(EP)中,采用真空辅助树脂传递模塑成型的工艺方法制备增强碳纤维(CF)复合材料,研究常温下不同浓度(质量分数为0、0.03%、0.07%和0.10%)GO改性EP/CF层合板的抗拉性能和微观胶联性能,探究低浓度GO对CF增强复合材料力学性能明显改善的阈值。实验结果表明:GO对CF增强环氧复合材料的性能有明显改善作用,与纯环氧基CF层合板相比,随着GO浓度增加,其抗拉性能随之增强;GO官能团可以提高EP基体与CF的结合程度,通过扫描电镜观察到加入GO的层合板中CF与EP的黏结更加紧密,使得啮合效果更强,从而提高了复合材料层合板的拉伸强度;低浓度GO改性下,当GO的质量分数达到0.07%时,层合板的力学性能得到明显改善。     

宏观－微观模型对奇－偶超重核基态性质的系统研究

用宏观－微观模型系统计算了Z=95—113奇－偶超重核的基态性质. 理论计算的结合能、α衰变能与已知的实验数据符合较好, 也与相对论平均场的计算结果符合很好, 这进一步肯定了宏观－微观模型对超重核研究的可靠性. 理论计算表明形变对超重核的性质起重要作用. 同时, 对一些未知核素基态性质的预言可为将来的实验研究提供理论参考.