第52届国际物理奥林匹克竞赛实验试题1的介绍与解答

第52届国际物理奥林匹克竞赛实验试题1为行星（Planet）,试题考查了自由落体和万有引力定律,考试采用远程线上虚拟实验形式．本文介绍了试题1的命题,给出了试题解答,并简要分析了题目间的联系以及获奖选手的答题情况．     

一种具有次近邻相互作用的Transverse XY模型

本文推广Transverse XY模型量子链至次近邻相互作用情况,考虑哈密顿量 H=g∑_nσ_n²-∑_n ((1+γ)/2σ_n^xσ_n+1^x+(1-γ)/2σ_n^yσ_n+1^y)-λ∑_n ((1+β)/2σ_n^xσ_n+2^x+(1-β)/2σ_n^yσ_n+2^y)。当β=0以及γ≠0时,证明在临界点附近它对应于一自由费密场,从而属伊辛普适类。 关键词：     

基于知识图谱的物理学术竞赛发展分析

国际青年物理学家锦标赛及其本土化后形成的中国大学生物理学术竞赛、中国青年物理学家锦标赛和各地区高校的系列物理学术竞赛在基础物理教学中发挥着越来越重要的作用。本文基于CiteSpace可视化软件,分析了CNKI中文数据库、WOS数据库和Scoups数据库中以PT系列物理学术竞赛为主题的文献,运用计量分析方法和知识图谱技术展示了文献的年代分布、关键词共现图谱、时间线图、突现词图谱和研究机构共现图谱等信息,并结合当前赛事发展探究了知识图谱在追踪赛事发展、物理问题研究与案例分析、基础物理实验教学改革中的应用。     

无序区域上推广混合自旋模型的严格解

本文运用Baxter提出的IRF模型的无序解条件研究一种推广混合自旋模型,得到了该模型在无序区域上自由能的精确表达式以及无序区域上相互作用参数应满足的条件。并讨论了某一特定方向上相关函数的渐近行为。 关键词：     

碳化硼陶瓷复合靶板抗侵彻性能实验研究

为研究碳化硼陶瓷的抗侵彻性能,开展了?12.7 mm钢球侵彻碳化硼陶瓷及复合靶板、12.7 mm长杆弹侵彻超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)约束碳化硼陶瓷复合靶板实验,讨论了碳化硼陶瓷的破坏模式,研究了约束方式对碳化硼陶瓷抗侵彻性能的影响。结果表明:在钛合金/UHMWPE背板约束作用下,弹丸与陶瓷的相互作用时间更长,产生更细的陶瓷粉末,大尺寸碎片含量减少,吸收的能量更多,陶瓷的抗侵彻性能进一步提高;背板在弹体和陶瓷锥的共同冲击下,造成钛合金的花瓣形卷边破坏,UHMWPE层合板伴随着较大范围的层间分层,形成"X"形隆起现象;采用纤维约束陶瓷,使碳化硼陶瓷板在子弹侵彻时能够保持完整,增强了对弹体的磨蚀作用,提高了抗弹性能,具有一定的抗多次打击能力。通过分析碳化硼陶瓷复合装甲的抗侵彻机理,为今后复合装甲的优化设计提供了参考依据。     

O-AMAS助力大学物理实验课程思政 ——以碰撞实验为例

"立德树人"是教育的根本任务,而课程思政是实现此任务的重要手段之一.为了提高大学物理实验中课程思政的实效,深挖大学物理实验课程中的思政元素,并依托O-AMAS有效教学方法对教学方式进行改革,力求寻找解决课程内容与思政工作"两张皮"问题的新思路,使大学物理实验课程思政取得实效.     

难忘的十八年

在科学院的“全院办校、所系结合”的方针指引下,中国科技大学物理系从1961年起和北京物理所密切结合开始筹建发光专业,经过短时间的筹备,1962年秋天,发光专业开始承担我国第一批发光专业学生——58级物理大队发光专业学生——的部分专业教学任务。从63年起,发光专业就全面承担了专业教学任务。     

非正交边界薄板弯曲问题的一种新单元——任意四边形单元

本文提出了任意四边形薄板弯曲单元以解决非正交边界薄板弯曲的问题。文中给出了二维坐标变换的二阶导数的雅可比矩阵及其逆矩阵显式、形函数、荷载列阵及内力矩阵。通过四个计算实例说明精度是相当高的,并与三角形、矩形单元及函数解进行了比较。     

基于双向渐进结构优化法的“破损-安全”结构轻量化设计

“破损-安全”(fail-safe)设计通过冗余载荷路径设计提升结构的损伤容限(残余承载能力),是保障飞行器结构安全性的重要设计环节；然而，冗余结构形式不可避免地导致重量增加、效率降低，严重制约飞行器结构性能的进一步提升.论文基于双向渐进结构优化法(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization),提出了一种“破损-安全”结构轻量化设计方法.具体地，设计方法采用“0/1”离散拓扑变量，以结构重量(材料用量)最小化作为优化目标，同时对局部破损结构的承载形变进行约束(低于安全阈值).针对渐进结构优化法难处理多设计约束的瓶颈，采用p范数法对局部破损结构的最大承载形变进行凝聚，并通过拉格朗日乘子将其耦合至优化目标函数，实现结构轻量化与“破损-安全”的同步设计.进一步地，并依据最大残余承载形变对局部区域破损之于“破损-安全”的影响程度进行判定，通过免除低影响局部破损区域的残余承载形变分析与约束，大幅度地提升了优化设计效率.通过系列基准测试算例，验证了论文“破损-安全”设计方法的有效性及高效性.