FD-PINN:频域物理信息神经网络

物理信息神经网络(physics-informed neural network, PINN)是将模型方程编码到神经网络中,使网络在逼近定解条件或观测数据的同时最小化方程残差,实现偏微分方程求解.该方法虽然具有无需网格划分、易于融合观测数据等优势,但目前仍存在训练成本高、求解精度低等局限性.文章提出频域物理信息神经网络(frequency domain physics-informed neural network, FD-PINN),通过从周期性空间维度对偏微分方程进行离散傅里叶变换,偏微分方程被退化为用于约束FD-PINN的频域中维度更低的微分方程组,该方程组内各方程不仅具有更少的自变量,并且求解难度更低.因此,与使用原始偏微分方程作为约束的经典PINN相比, FD-PINN实现了输入样本数目和优化难度的降低,能够在降低训练成本的同时提升求解精度.热传导方程、速度势方程和Burgers方程的求解结果表明, FD-PINN普遍将求解误差降低1～2个数量级,同时也将训练效率提升6～20倍.     

超高效液相色谱-串联质谱法测定茶叶中百草枯

采用超高效液相色谱-串联质谱法测定茶叶中百草枯的含量。均质茶叶样品(2±0.02)g用硫酸(7+13)溶液提取,提取液5mL通过固相萃取柱净化,再用5mol·L~(-1)氯化铵溶液15mL洗脱。在洗脱液中加入12mol·L~(-1)氢氧化钠溶液12mL,10g·L~(-1)铁氰化钾溶液1mL后,用二氯甲烷提取两次(每次20mL),合并二氯甲烷层,并将其蒸干。用乙腈(1+9)溶液2 mL溶解残渣,并过0.22μm有机系滤膜。以Waters BEH UPLC C_(18)色谱柱为分离柱,以不同体积比的乙腈和乙腈(5+95)溶液的混合液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾正离子源和多反应监测模式检测。百草枯的质量浓度在0.001~0.1mg·L~(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.5μg·L~(-1)。在10,100μg·kg~(-1)等2个浓度水平进行加标回收试验,回收率依次为71.0%,89.2%,测定总量的相对标准偏差(n=6)依次为11%,1.1%。     

纳米结构TiN薄膜的制备与性能研究

利用自行研制的磁过滤等离子体设备,在室温条件下的不锈钢基底上成功地制备了性能良好的纳米结构TiN薄膜.运用原子力显微镜和X射线衍射仪对其结构和形貌进行了表征.利用纳米硬度仪测量了TiN薄膜的硬度和弹性模量.结果显示:沉积的TiN薄膜表面非常平整光滑,致密而无缺陷;硬度远高于粗晶TiN的硬度;TiN晶粒尺寸在30～50nm;沉积过程中在基底上施加的负偏压会影响纳米结构TiN薄膜的结构和性能.     

西学东渐中力学在中国传播的教学启示1)

本文试图对西学东渐过程中国人对待力学的态度转变进行梳理,并对照当今大学课堂中学生的表现,从中获得一些教学方法的启示以提高教学效果。为此,以力学著作翻译为线索,本文将国人对待力学的态度划分为致用、兴趣、厌学、主动四个阶段,并将其模型化后应用于当今大学课堂的学情分析,并探讨各阶段的特征及对策,以历史之大见课堂之小,提出大学课堂的教学方法,达到提高课堂学习效率的目的。     

树枝上的小鸟——趣说刚体平衡

为了提高理论力学课堂的趣味性,本文以树枝上小鸟作为刚体平衡的例子,应用力的平行四边形法则、力的可传性、三力平衡汇交定理等基本原理分析了树枝上小鸟的双腿受力,以及啄木鸟尾巴在保持身体平衡中的作用,并讨论了小鸟不同姿态对其受力的影响,期望达到提高学习兴趣、寓教于乐、改善教学效果的目的。     

Noether-Mei symmetry of a discrete mechanico-electrical system

Noether-Mei symmetry of a discrete mechanico-electrical system on a regular lattice is investigated.Firstly,the Noether symmetry of a discrete mechanico-electrical system is reviewed,and the motion equations and energy equations are derived.Secondly,the definition of Noether-Mei symmetry for the system is presented,and the criterion is derived.Thirdly,conserved quantities induced by Noether-Mei symmetry with their existence conditions are obtained.Finally,an example is discussed to illustrate the results.     

一步法合成低聚磷酸酯阻燃剂RDP

以磷酸三苯酯(TPP)和间苯二酚为原料,采用一步法合成低聚磷酸酯阻燃剂间苯二酚双（二苯基磷酸酯）RDP。研究了反应物原料比、催化剂种类及用量、酯化反应温度和反应时间等因素对反应的影响,并通过高效液相色谱监测反应进程。结果表明：当TPP和间苯二酚摩尔比按2.1:1.0时,催化剂用量为0.010%,在120~130 ℃下进行酯交换反应,反应4 h,RDP单体收率可达到90.7%。产品性能指标优良,热重分析表明其热稳定性符合工程塑料加工要求。     

超冷原子中拓扑超流的发展现状

拓扑超流态是一种奇异物质态,它的内部受能隙保护,而在其系统边缘却可以容纳无能隙的Majorana 费米子。由于该粒子满足非阿贝尔统计,并且受拓扑保护具有良好的稳定性,用它 们携带量子化的信息,可以用于拓扑量子计算的研究。近年来,理论工作预测了各类系统中可能 存在的拓扑超流态。我们首先介绍了在各类光晶格模型中的拓扑超流, 光晶格的超冷原子具有良 好的可控性与普适性,是实现拓扑超流的理想模型系统。接下来我们介绍了自旋轨道耦合调控下 的拓扑超流,自旋轨道耦合效应是诱导拓扑相的重要条件,并且人们已经在实验上合成了人工自 旋轨道耦合,这为实验上观测拓扑超流取得了突破性的进展。随着近年来实验技术的提高,曾经 难以在实验中观测的,被人们所忽略的拓扑Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) 超流相也 成为了人们研究的热点,因此我们接下来介绍了拓扑的FFLO 超流。此外,我们还介绍了拓扑超 流其他方面的进展,包括孤子引诱的拓扑超流、三组分的拓扑超流、大陈数的拓扑超流以及拓扑 超流临界温度的提高。在实验中,如何检测与实现拓扑超流,是其研究的目的及意义所在,因 此我们在文章的最后介绍了拓扑超流的识别与实现。     

Effect of InxGal-xN ＂continuously graded＂ buffer layer on InGaN epilayer grown by metalorganic chemical vapor deposition

In this paper we report on the effect of an lnxGal xN continuously graded buffer layer on an InGaN epilayer grown on a GaN template. In our experiment, three types of buffer layers including constant composition, continuously graded composition, and the combination of constant and continuously graded composition are used. Surface morphologies, crystalline quality, indium incorporations, and relaxation degrees of InGaN epilayers with different buffer layers are investigated. It is found that the InxGa1-xN continuously graded buffer layer is effective to improve the surface morphology, crystalline quality, and the indium incorporation of the InGaN epilayer. These superior characteristics of the continuously graded buffer layer can be attributed to the sufficient strain release and the reduction of dislocations.     

基于当地流活塞理论的气动弹性计算方法研究

发展了一种高效、高精度的超音速、高超音速非定常气动力计算 方法------基于定常CFD技术的当地流活塞理论. 运用当地流活塞理论计算非定常 气动力，耦合结构运动方程，实现超音速、高超音速气动弹性的时域模拟. 运用这 种方法计算了一系列非定常气动力算例和颤振算例，并和原始活塞理论、非定 常Euler方程结果作了比较. 由于局部地使用活塞理论假设，这种方法大大地克服 了原始活塞理论对飞行马赫数、翼型厚度和飞行迎角的 限制. 与非定常Euler方程方法相比，当地流活塞理论的效率很高.