气体动理学方法对斜界面不稳定性实验的数值模拟

介绍了基于BGK模型(Bhatnagar-Gross-Krook)的气体动理学数值方法(Gas Kinetic Scheme,GKS),通过计算多组分激波管问题对以GKS方法实现的MBCD程序进行了验证,表明了在接触间断处产生的震荡非常小,网格收敛性好。在多组分问题求解时各组分满足同温和同速的假设条件下,利用该程序开展了Air/SF6斜界面不稳定性实验的数值模拟,得出了不同时刻SF6的密度分布图,并得到交界面宽度、斜界面左右端相对位置在激波穿过斜界面后的变化情况。通过与实验结果的比较可知,GKS方法和程序在网格数为1024×200和512×100时得到的交界面宽度与实验值的最大误差分别为6.1%和7.3%,可用于对界面不稳定性问题的计算。     

数学学习的科学理念与方法

1 数学学习的科学理念：什么是真正意义上的数学学习？它的本质与核心是什么？     

面内功能梯度三角形板等几何面内振动分析

基于平面应变理论,利用等几何有限元方法分析了弹性边界条件下面内功能梯度三角形板的面内振动特性.板的材料属性沿厚度方向呈均匀分布,而在面内方向呈任意指数梯度变化.采用非均匀有理B样条(NURBS)基函数对三角形结构进行等几何建模和位移描述,实现了三角形板几何设计和振动分析的无缝衔接.在三角形板边界上引入虚拟弹簧约束并通过调节虚拟弹簧刚度,实现任意边界条件的施加.通过不同的单元细化方案和对比算例,验证了等几何方法的灵活性、准确性和快速收敛性.系统研究了边界条件、材料属性和几何参数对三角形板振动特性的影响.同时给出了弹性边界条件下面内功能梯度三角形板的振动特性解,具有重要参考价值.     

二维流体力学有限差分和有限元程序的耦合计算

根据压力和法向速度连续准则,将Euler方法为基础的MFPPM（Piecewise-Parabolic Method）程序和Lagrange方法为基础的DEFEL（2-D Finite ElementsCode,二维流体弹塑性动力有限元）程序进行耦合,发展了基于levelset的GEL（Ghost—fluid Euler-Lagrange）方法。该方法在处理大变形流场与小变形结构以及复杂流动与多物体相互作用等问题具有优越性。通过二维算例的计算结果与文献比较,检验了GEL方法和耦合程序的正确性,并对水下爆炸形成的流场对多物体作用过程进行了数值模拟。     

钴(Ⅱ)-丁二肟体系的吸附伏安法研究

本文对钴(Ⅱ)与丁二肟配合物Co(Ⅱ)A_2在悬汞电极上的吸附伏安法作了研究。在-0.60～-0.90V(vs.SCE)Co(Ⅱ)A_2能在悬汞电极上很好地吸附,当电极向阴极方向扫描时,吸附在电极上的Co(Ⅱ)A_2分二步不可逆地还原到Co(O)(Hg)。本文导出了在低覆盖度下富集阶段电极表面吸附量的表达式,实验结果与理论推导相符。理论上分析了不可逆过程线性扫描吸附伏安法的灵敏度。影响灵敏度的主要因素是吸附富集时间,当富集120秒时,检测下限可达1×10~(-9)M,此结论得到实验证实。     

p-HgCdTe反型层中子能带电子的基态能量

用变分自洽方法求解了ｐ－ＨｇＣｄＴｅ金属－绝缘体－半导体（ＭＩＳ）结构Ｎ型反型层子能带的基态能量Ｅ₀及其与表面电子浓度的关系，计算中考虑了窄禁带半导体Hg_1-xCd_xTe带间相互作用所引起的非抛物带结构、波函数平均效应、共振缺陷态、Ｚｅｎｅｒ隧穿、以及电场在屏蔽长度内的衰减等因素，导出了子能带基态能量Ｅ₀的计算公式并获得了与实验符合较好的结果。     

热处理参数对溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜特性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法在Si(111)衬底上生长了ZnO薄膜，并用荧光光谱、原子力显微镜和XRD对ZnO薄膜样品进行了分析.结果表明，溶胶-凝胶旋涂法制备的ZnO薄膜为纤锌矿结构，其c轴取向程度与热处理温度有很大的关系.当热处理温度小于550℃时，氧化锌薄膜在室温下均有较强的紫外带边发射峰，而可见波段的发射很弱；当热处理温度高于550℃时，可见波段发射明显增强.对经过不同时间热处理的ZnO薄膜样品分析表明，氧化锌薄膜的荧光特性及表面形貌与热处理时间也有很大关系，时间过短可见波段的发射较强，但时间过长会导致晶 关键词： ZnO薄膜 光致发光     

弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究

为了提高弹光调制器（photoelastic modulator,PEM）的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系,并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较,验证了动态测量系统的可靠性,并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数,测量实际谐振驱动电压,测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4,变化趋势在10μF前基本吻合,且在理论最优匹配参数下,实际谐振驱动电压峰值达510 V,优于其他驱动匹配方法,接近理论最大值,相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数,可使PEM达到最大驱动效率。     

窄禁带半导体材料中共振缺陷态测量

运用量子电容谱测量技术，在窄禁带半导体材料InSb和HgCdTe价带和导带中分别发现了两个共振缺陷态．根据建立的实验模型研究了这些共振缺陷态的特性 关键词：