柔性微粒介电泳分离过程的多尺度模拟

介电泳分离是一种高效的微细颗粒分离技术,利用非均匀电场极化并操纵分离微流道中的颗粒.柔性微粒在介电泳分离过程中同时受多种物理场、多相流和微粒变形等复杂因素的影响,仅用单一的计算方法对其进行模拟存在一定的难度,本文采用有限单元-格子玻尔兹曼耦合计算的方法处理这一难题.介观尺度的格子玻尔兹曼方法将流体看成由大量微小粒子组成,在离散格子上求解玻尔兹曼输运方程,易于处理多相流及大变形问题,特别适合模拟柔性颗粒在介电泳分离过程中的变形情况.另一方面,介电泳分离过程的模拟需求解流体、电场和微粒运动方程,计算量相当庞大,通过有限单元法求解介电泳力,可提高计算效率.利用这种多尺度耦合计算方法,对一款现有的介电泳芯片分离过程进行了模拟.分析了微粒在电场作用下产生的介电泳力,揭示了介电泳力与电场变化率等因素之间的关系.对微粒运动轨迹及其变形的情况进行了研究,发现微粒的变形主要与流体剪切作用有关.这种多尺度耦合计算方法,为复杂微流体的计算提供了一种有效的解决方案.     

直视式合成孔径激光成像雷达电控抛物波面扫描器

研制了直视式合成孔径激光成像雷达(SAIL)电控抛物波面扫描器,该扫描器由线性相位调制的电光晶体和柱面镜构成,其中电光晶体采用4个三角形电极施加电场实现线性相位调制,具有体积小、响应速度快等优点。实验测试表明该直视式SAIL电控抛物波面扫描器获得了与理论吻合的抛物波面相位,扫描准确可控,很好地验证了该扫描器在直视式合成孔径激光成像雷达应用的有效性。     

商高确实证明了勾股定理——兼论这里的“矩”不宜理解为长方形

严格遵守"矩"是古代中国的测量仪器,"矩"在古文字中的含义为"矩线",或为"磬折形",将"矩"理解为长方形(包含正方形)是不可取的.商高确实证明了一般勾股定理.古证应该是最原始、最简单的.     

Charge ordering modulations in a Bi_0.4Ca_0.6MnO₃ film with a thickness of 110 nm

The low temperature sample stage in a transmission electron microscope is used to investigate the charge ordering behaviours in a Bi 0.4 Ca 0.6 MnO 3 film with a thickness of 110 nm at 103 K.Six different types of superlattice structures are observed using the selected-area electron diffraction(SAED) technique,while three of them match well with the modulation stripes in high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM) images.It is found that the modulation periodicity and direction are completely different in the region close to the Bi 0.4 Ca 0.6 MnO 3 /SrTiO 3 interface from those in the region a little further from the Bi 0.4 Ca 0.6 MnO 3 /SrTiO 3 interface,and the possible reasons for this are discussed.Based on the experimental results,structural models are proposed for these localized modulated structures.     

缺陷对Pt在石墨烯上吸附影响的研究

本文利用第一原理方法计算了空位缺陷和硼(B)掺杂时对Pt在graphene上吸附的影响.结果表明:Pt在graphene上吸附的稳定住置是Pt吸附在桥住;悬挂键的存在极大的增强了Pt在graphene空位处的吸附;B替住掺杂有利于Pt原子在杂质附近的吸附.     

Pedestrian choice behavior analysis and simulation of vertical walking facilities in transfer station

Considering the interlayer height, luggage, the difference between queuing pedestrians, and walking speed, the pedestrian choice model of vertical walking facilities is established based on a support vector machine. This model is verified with the pedestrian flow data of Changchun light-rail transfer station and Beijing Xizhimen transfer station. Adding the pedestrian choice model of vertical walking facilities into the pedestrian simulation model which is based on cellular automata, the pedestrian choice behavior is simulated. In the simulation, the effects of the dynamic influence factors are analyzed. To reduce the conflicts between pedestrians in opposite directions, the layout of vertical walking facilities is improved. The simulations indicate that the improved layout of vertical walking facilities can improve the efficiency of pedestrians passing.     

染料敏化TiO2/WO3薄膜电池的光电变色

用光电化学方法研究了染料Ru(П) (4, 4′di COOEt 2, 2′bpy)2 (2, 2′bpy 4, 4′di CONH L tyrosineethylester) (PF6)2 (简写为Ru4)敏化TiO2 纳米结构电极的光电转换过程,同时,在导电玻璃上电沉积得到WO3 薄膜.结果表明,染料敏化的TiO2 多孔膜具有光电转换性能, WO3 薄膜具有良好的电致变色效应,将前者与电沉积得到的WO3 薄膜组成电池,在白光照射下可产生显著的颜色变化,有望用于自供电源的电色灵巧窗(Self poweredsmartwindow).     

广义鞍点问题的改进的类SOR算法

针对广义鞍点问题,本文提出了一个改进的类逐次超松弛迭代算法,在较弱的条件下,分析了算法的收敛性及线性收敛率.新算法的每步计算量与已有的算法类似,都是需要（近似）求解线性方程组,但新算法有更好的灵活度通过合适地选取参数矩阵,每一步子问题可以容易地求解,甚至可以有闭式解（closed-form solution）.数值实验结果显示了新算法的有效性.     

膨胀腔类超材料的传递损失研究*

声学超材料及结构已被广泛研究,其超结构通常利用3D打印技术实现,当结构刚度较小或者面积较大时,由声固耦合所导致的声学效果与设计不符的情况广泛存在。本文针对含有膨胀腔类的超材料,研究了声固耦合对其声学性能的影响,采用有限元计算结合阻抗管实验的方法,得到其传递损失,分析了声固耦合现象对传递损失的影响。结果表明：薄壁膨胀腔结构的作用频率范围与只考虑声学理论计算的设计不符,声固耦合现象对传递损失产生显著影响;采用增加膨胀腔壁厚、减少膨胀腔内径或选择金属材料的方式,都可以使得声固耦合现象对传递损失的影响减小;仿真结果与实验结果基本吻合。该研究结果说明：对于膨胀腔类超材料,当刚度较小或者面积较大时,对其进行声固耦合分析是完全必要的。     

无衍射特殊光束的产生与三维表征

无衍射光束(如贝塞尔光束、艾里光束)因具有无衍射、自愈合的特性, 在很多领域都有广泛的应用. 本文提出使用纯相位型空间光调制器对光场的复振幅进行调控, 从而可以产生多种复杂模式的无衍射光束, 如强度可独立调控的多个零阶贝塞尔光束, 两个高阶贝塞尔光束干涉生成的花瓣状无衍射光束, 具有多个主瓣的加速光束等特殊的无衍射光束. 通过在待测焦场附近放置一个平面反射镜, 使其沿光轴快速扫描光场, 并由数字相机同步拍摄反射回来的一系列二维光场强度分布信息, 可实现对无衍射光束三维光场强度分布的快速测量和表征. 本实验方法和技术可以快速产生各种复杂的特殊光场并获得其精确的三维可视化重建效果, 在光学显微、光学俘获、光学微加工等领域有潜在的应用价值.