用时空代数推导狭义相对论的任意方向加速度变换

时空代数(Space-time Algebra,STA)是定义在4维实Minkowski矢量空间M~4上的16维几何代数(Geometric Algebra,也称为Clifford代数)Cl_(1,3),是一个可结合的代数环,它提供了不依赖于特定标架描述四维时空的方法.本文采用时空代数,给出推导狭义相对论中沿任意方向作相对运动的惯性系之间加速度变换的一种简单方法.     

数学变换在狭义相对论中的应用

本文通过简单的数学变换对时序问题进行了讨论 ,得出了适用于任何惯性坐标系的通解 ,并例举了在特殊坐标系中的特解 .     

小波变换在载频条纹相位分析法中的应用研究

为了克服在非平稳信号分析中傅里叶变换的全局性缺陷,以及窗口傅里叶分析的单一分辨率和伸缩窗口傅里叶分析的尺度不确定性问题,采用伽博解析小波变换技术对空间载频光栅条纹进行相位分析,有效地提取出相对于载频条纹基频的完整相位信息,从本质上解决了上述问题。以三维轮廓术为例,与傅里叶分析进行了对比研究,给出了小波分析应用在空间载频条纹相位分析中详细而完整的理论推导证明、计算机模拟以及实验验证结果。     

广义双曲正弦-高斯光束的Gyrator变换性质和暗空心光束产生

基于Gyrator变换,推导了广义双曲正弦-高斯光束场分布的解析表达式,研究了广义双曲正弦-高斯光束在Gyrator变换平面上的光强分布和相位特性.结果表明,在Gyrator变换过程中,具有边缘位错相位特性的双曲正弦-高斯光束能转换为具有涡旋的暗空心光束,并确定产生的暗空心光束的拓扑荷指数为一,而不具有边缘位错相位特性的双曲余弦-高斯光束则不可能出现空心结构.对影响变换场强度和相位分布的束结构参数及系统参数进行了分析讨论.     

光学衍射变换对及其在衍射相位元件设计上的应用

本文提出并证明了瑞利－索末菲衍射积分反演公式，得出一种新的变换对－光学衍射变换对，据此对ＧＳ和ＳＴ算法进行了修正，利用修正算法了设计了衍射相位元件，结果令人满意。     

基于快速傅里叶变换的四种相位解包裹算法

为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开,采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于快速傅里叶变换（FFT）的四种典型算法四次FFT算法(4-FFT)、二次FFT算法（2-FFT）、四次离散余弦变换算法(4-DCT)及横向剪切干涉与FFT相结合的算法(LS-FFT)作了对比研究。结果表明：2-FFT算法运行速度最快,4-FFT算法次之,LS-FFT算法速度最慢;4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的;LS-FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。     

基于快速傅里叶变换的四种相位解包裹算法

为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开,采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于快速傅里叶变换（FFT）的四种典型算法四次FFT算法(4-FFT)、二次FFT算法（2-FFT）、四次离散余弦变换算法(4-DCT)及横向剪切干涉与FFT相结合的算法(LS-FFT)作了对比研究。结果表明:2-FFT算法运行速度最快,4-FFT算法次之,LS-FFT算法速度最慢;4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的;LS-FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。     

基于二维傅里叶变换的单帧干涉图相位提取方法

针对大口径光学元件干涉测试过程中,测试装置和干涉腔长较大,气流扰动和环境振动对移相测试过程产生影响等问题,采用一种基于二维傅里叶变换的单帧干涉图处理方法,只需要对一幅空间载频干涉条纹图进行处理即可获得待测相位,具有抗振测试的优点。对该方法的基本原理和算法过程进行分析,并对近红外大口径移相平面干涉仪中600 mm口径的光学平晶进行了面形测试。实验结果表明:采用该方法所得波面峰谷值(PV)为0.112,波面均方根值(RMS)为0.014,与移相算法所得波面数据相比,波面峰谷值偏差不到(1/500);波面均方根值(RMS) 偏差几乎为零。     

基于相位信息的边缘检测在目标识别中的应用

在分析利用相位信息进行图像边缘检测原理的基础上,探讨了基于小波域相位信息的边缘检测方法,并将其应用到环境光强变化的目标识别系统中。该算法不需要设定阈值即可对目标边缘进行可靠的检测。实验结果表明,基于相位信息的边缘检测算法受图像的光照和对比度的影响小,在不同光照度的环境下具有良好的目标识别能力     

Lorentz变换和Maxwell方程的最简单形式

用Cifford代数来描述，Lorents变换和Maxwell方程组变得非常简单。例如，Maxwell方程成为□F=4πj/c，只一个方程就够了。     

Cloaks,editors, and bubbles: applications of spacetime transformation theory

Spacetime or ‘event’ cloaking was recently introduced as a concept, and the theoretical design for such a cloak was presented for illumination by electromagnetic waves [McCall et al., J. Opt. 2011]. Here it is described how event cloaks can be designed for simple wave systems, using either an approximate ‘speed cloak’ method, or an exact full‐wave one. Further, details of many of the implications of spacetime transformation devices are discussed, including their (usually) directional nature, spacetime distortions (as opposed to cloaks), and how leaky cloaks manifest themselves. More exotic concepts are also addressed, in particular concepts that follow naturally on from considerations of simple spacetime transformation devices, such as spacetime modeling and causality editors. A proposal for implementing an interrupt‐without‐interrupt concept is described. Finally, the design for a time‐dependent ‘bubbleverse’ is presented, based on temporally modulated Maxwell's Fisheye transformation device (T‐device) in a flat background spacetime.     

Algebraic approach and coherent states for a relativistic quantum particle in cosmic string spacetime

We study a relativistic quantum particle in cosmic string spacetime in the presence of a magnetic field and a Coulomb-type scalar potential. It is shown that the radial part of this problem possesses the su(1,1)$su(1,1)$ symmetry. We obtain the energy spectrum and eigenfunctions of this problem by using two algebraic methods: the Schrödinger factorization and the tilting transformation. Finally, we give the explicit form of the relativistic coherent states for this problem.     

考虑相变的热弹塑性本构方程及其应用

将在热加工及热处理过程中发生相变的材料考虑为热弹塑性的多相混合物,基于连续介质物理学及含内变量的不可逆热力学,推导出考虑相变的热弹塑性本构方程.根据一组不同温度水平下的高温短时拉力试验,确定本构方程中的材料参数及其随温度的变化关系.同时,提出了考虑相变的热传导方程和计及应力影响的相变动力学方程.基于这些方程编制相应有限元分析程序,用其分析计算了1Cr12WMoV不锈钢管通的焊接残余应力分布.计算所得结果与通过X射线衍射测试的实验结果具有较好的一致性. 关键词： 相变 热弹塑性 本构方程 焊接     

扭转应变谱及其在相变研究中的应用

试样的扭转应变随外场(温度场、电场、磁场) 的变化谱即扭转应变谱可以有效地反映试样对外场的动力学响应行为. 研究表明, 利用传统倒扭摆可以高精度测量扭变谱, 证实了含铅量为32%的弛豫铁电体铌镁酸铅(PMN-32%PT)的四方-立方转变是一种爆发型马氏体相变. 关键词： 扭转应变谱 内耗 铁电体 马氏体相变     

FOX-7转晶行为的太赫兹光谱及理论计算研究

1, 1 -二氨基- 2, 2 -二硝基乙烯(FOX-7)是一款新型高能钝感炸药, 为了研究温度变化对其分子结构特性的影响, 利用太赫兹时域光谱技术对持续升温(298K→393 K)过程中FOX-7 在0.2—2.5 THz 频率范围内的吸收光谱进行了在线探测, 结果发现随着样品温度的升高, FOX-7 的吸收谱带发生变化, 于384 K 时出现一个新的吸收特征峰, 且该吸收峰的峰强逐渐升高. 基于密度泛函理论(DFT), 对样品在298 K 和393 K 温度下的晶体结构进行了小于2.5 THz 范围内吸收频谱的模拟计算, 完成了对FOX-7 两种晶型实验吸收特征峰的指认. 分析表明FOX-7 的分子结构会受温度的影响而发生改变, 互为异构晶型的基团表现出的振动模式不同, 温度384 K 时FOX-7 开始发生α→β 晶型转变, 且该晶型转变过程是可逆的, 新出现的1.12 THz 特征峰在393 K 时的振动是由—NO₂ 和—NH₂ 的摆动及各自的扭动所致.     

Kinetics of phase transformation from hBN to cBN in the presence of Mg3BN3 catalyst

Abstract

Transformation kinetics from hBN to cBN has been studied at 6 GPa with changing reaction temperature and content of catalyst mixed with hBN powder. At lower catalyst content (3–10 wt %), rate of transformation was extraordinary rapid between 1300 and 1350 C. At higher catalyst content (30–50 wt %), rate of transformation was decreased. Normal nucleation kinetics was observed at about 1500 C. The rapid transformation temperature region correlates characteristic behavior of the sintering process.     

Face-centered-cubic to body-centered-cubic phase transformation of Cu nanoplate under [100] tensile loading

ABSTRACT

Molecular dynamics simulation was used to stretch Cu nanoplates along its [100] direction at various strain rates and temperatures. Under high strain rate and beyond the elastic limit, the Cu nanoplates underwent an unusual deformation mechanism with expansion along free surface lateral direction and contraction along the other lateral direction, which leaded to the face-centred-cubic phase transforming into unstressed body-centred-cubic phase. Under low strain rate, the deformation of the nanoplate went back to well-known dislocation mechanism. The face-centred-cubic to body-centred-cubic phase transformation mechanism was further discussed in terms of elastic stability theory and free surface stress effect.