非对易量子力学中中性原子在外电磁场中的朗道能级量子化

在非对易量子力学的框架中研究了中性原子在外加电磁场中运动时的朗道能级量子化问题.首先给出了中性原子体系在非对易量子力学中的哈密顿量,然后分别求解了非对易空间和非对易相空间中的薛定谔方程,并得到相应的朗道能级和本征波函数,同时给出了由于空间非对易性引起的能量修正项.     

用双光收缩式径向剪切干涉仪测量气体温度场

为了适应大测试区的相位物体的测试研究和控制光学系统的成本,设计出双光收缩式径向剪切干涉光学系统。通过实验得到干涉条纹,用CCD摄入计算机,经Matlab编制傅里叶变换、相位去包裹和其他数值计算程序,解调干涉条纹的相位,计算出温度扰动产生的波面畸变量,它等于折射率变化引起的相位偏移值,用轴对称气体温度场重建方法,再现了气体温度场一个层面上的温度分布。实验结果与铜一康铜微型热电偶单点测温相比较,两者相差不大。实验表明该系统具有较高的精度和测试灵敏度,适于环境温差较小的相位物体热物理量的测量。     

时变非磁化等离子光子晶体禁带特性

采用时域有限差分法(FDTD)给出了电磁波通过由时变的、各向同性的、热的、碰撞的等离子体构成的一维非磁化等离子体光子晶体的FDTD算法公式.以微分高斯脉冲为激励源,用算法公式所得的电磁波透射系数来讨论时变等离子体的禁带特性.结果表明,改变等离子体上升时间可以实现对禁带的控制.     

位点可控的二乙氧磷酰化壳寡糖的合成

以壳寡糖(COS)为原料, 二乙基亚磷酸酯(DEPH)为磷酰化试剂, 通过改变反应体系中三乙胺(TEA)的用量控制二乙基磷酰基的进攻位点, 实现了2-N和3,6-O位点二乙基亚磷酰化壳寡糖衍生物的合成, 制备了N-二乙氧磷酰化壳寡糖及N,O,O-二乙氧磷酰化壳寡糖, 并采用单一变量法对合成条件进行了优化, 用³¹P NMR对产物进行了跟踪分析. 合成N-二乙氧磷酰化壳寡糖的最优反应条件为2 g COS, n_COS∶n_TEA=1∶6, n_COS∶n_DEPH=1∶3, 滴加DEPH和CCl₄的时间为2 h, 低温反应2 h, 在该优化条件下产物的磷含量为1.50%(质量分数). 合成N,O,O-二乙氧磷酰化壳寡糖的最优反应条件为2 g COS, n_COS∶n_TEA=1∶6, n_COS∶n_DEPH=1∶5, 滴加DEPH和CCl₄ 的时间2 h, 低温反应4 h, 常温反应8 h, 在该优化条件下产物的磷含量为3.42%. 对合成反应的可能机理进行了推测.     

偏振散斑的速度传感数值模拟

提出了一种基于偏振的散斑干涉速度测量方法,分析了圆偏振光照射运动的粗糙表面时,反射或散射光与线偏振参考光干涉产生正交偏振散斑的原理,推导了动态正交偏振散斑信号的表达式。用数值模拟实验研究了正交散斑信号强度的变化,得出了一维运动粗糙表面速度方向的判别方法及速度的大小。研究结果表明,基于偏振的散斑干涉测量方法,在速度传感测量应用中可以同时获得速度的大小和方向,克服了大多数散斑测量方法只能测量速率的不足。     

Pekeris波导中垂直发射阵的阵增益快速估计

为了利用单换能器的声强级估计垂直发射阵的声强级,研究了Pekeris波导中快速估计发射阵增益的方法。首先,基于等效深度简正波理论,计算了Pekeris波导中垂直发射阵的平均声强,进而得到用模态阶数求和表示的发射阵增益的表达式。然后对模态阶数用积分代替求和,并对引入的误差进行修,得到3/2次方衰减场区发射阵增益的快速估计表达式;有效声影区声场由于只剩1阶简正模态,可直接简化得到发射阵增益的快速估计表达式,在海底参数未知时可用海深近似代替等效深度来估计有效声影区的发射阵增益。计算机仿真和海上实验得到的阵增益快速估计误差均小于1 dB,验证了快速估计方法的有效性,这一发射阵增益快速估计方法可以为工程应用提供参考。     

几何外形和疏密分布对弹簧有效弹性常数的影响

本文首先通过理论推导,建立了计其本身质量的旋转体弹簧所满足的波动方程,运用能量法给出振动弹簧的有效弹性常数。然后导出了弹簧本身质量忽略不计的极限情况下弹簧有效弹性常数的表达式。最后运用泛函极值原理简单讨论了在固定材料以及外形下弹簧圈的疏密如何分布,使弹簧达到最大有效弹性常数的最优化模型。     

新型复合材料点阵结构的研究进展

复合材料点阵结构是一种具有轻质、高比强、高比刚以及多功能潜力的新型结构材料, 近几年受到国外学者的极大关注, 是新一代结构材料一体化的理想结构材料. 本文概述了点阵复合材料及结构的发展历程, 包括复合材料点阵结构的拓扑构型设计、制备工艺研究、力学性能表征、失效模式分析、预报模型评价等方面的工作, 并给出了复合材料点阵结构的力学性能、失效模式和理论数值模型汇总表以及修正后的材料强度与密度关系图. 同时, 本文对复合材料点阵结构可能应用的领域进行预测, 并对其未来发展进行了展望.      

浅海内波影响下的波导不变量变化特性分析

针对浅海内波引起波导不变量变化的问题,利用声场波导不变量的概率分布并结合声场简正波的理论,研究了内波活动下波导不变量的时变性,给出了波导不变量变化的机理和规律.具体结论是,在负跃层波导中,声场的波导不变量的最大概率取值具有明显的频变特性.内波环境下,当声传播方向与内波波阵面平行时,接收声场简正波的幅度变化不大,但是简正波的相慢度差和群慢度差的变化却能引起波导不变量最大概率取值的变化;而当声传播方向与内波波阵面垂直时,内波引起的简正波耦合同样会导致波导不变量的最大概率取值的明显变化.     

声速剖面对不同深度声源定位的影响

在对一次试验数据进行匹配场定位处理时发现, 选取声速剖面有轻微失配的情形下, 水面弱声源显现, 水下强声源反而消失. 基于该现象研究了声速剖面失配对不同深度声源定位的影响. 首先通过仿真试验排除海上试验中不确定因素的影响, 进一步得出深处声源定位受声速剖面失配影响较大的结论, 并针对夏季负跃层情形进行跃层深度失配的仿真, 初步得出在跃层下边界以下10 m附近处的声源对声速剖面失配最敏感. 最后从简正波的角度进行理论分析, 分两点对这一现象进行了合理解释.