思想模型在化学教学中的应用初探

思想模型是人脑经过思考而建立起来的一种高度抽象的理想客体,它通过对客观事物进行形象、近似与扼要的摹写,进而揭示出其本质和规律.思想模型是一种理想化的形态,表面看来,似乎脱离了具体的真实,然而却更能集中地反映具体事物中的主要矛盾、主要方面和主要特性,从而使人们对具体事物的复杂联系或本质属性有更深刻的理解和认识.     

斜拉桥三维拉索风雨激振准两自由度模型

拉索风雨激振是当前桥梁工程和风工程界非常关注的研究课题。过去用于测量带人工水线的拉索模型都是二维的，所建立的理论模型也是建立在二维拉索气动力的基础上的。本文基于带人工水线三维拉索模型试验得到的气动力，建立了三维拉索风雨激振的准二自由度运动微分方程，讨论了运动方程中各种参数的取值，采用数值求解方法计算了拉索风雨激振振幅。计算结果和三维拉索人工降雨试验结果的对比表明，本文方法能较好地描述三维拉索风雨激振的特征。     

关于土力学理论模型与科研方法的思考

 为了提高研究生的理论水平和科研创新能力，在研究生教育中加强了理论模型和科研方法方 面的素质教育，结合笔者多年从事岩土力学与工程的教学与科研的经验，对理论模型的定义、 作用、结构，建模的原则、方法、过程、关键及修正方法，理论模型的评价标准等做了系统 的阐述，并针对岩土力学创新研究提出了10点意见.     

A NUMERICAL AND ANALYTICAL STUDY ON A TAIL-FLAPPING MODEL FOR FISH FAST C-START＊

The force production physics and the flow control mechanism of fish fast C-start are studied numerically and theoretically by using a tail-flapping model. The problem is simplified to a 2-D foil that rotates rapidly to and fro on one side about its fixed leading edge in water medium. The study involves the simulation of the flow by solving the two-dimensional unsteady incompressible Navier-Stokes equations and employing a theoretical analytic modeling approach. Firstly, reasonable thrust magnitude and its time history are obtained and checked by fitting predicted results coming from these two approaches. Next, the flow fields and vortex structures are given, and the propulsive mechanism is interpreted. The results show that the induction of vortex distributions near the trailing edge of the tail are important in the time-averaged thrust generation, though the added inertial effect plays an important role in producing an instant large thrust especially in the first stage. Furthermore, dynamic and energetic effects of some kinematic controlling factors are discussed. For enhancing the time-averaged thrust but keeping a favorable ratio of it to time-averaged input power within the limitations of muscle ability, it is recommended to have a larger deflection amplitude in a limited time interval and with no time delay between the to-and-fro strokes. The project supported by the CAS (KJCX-SW-L04)     

我国重金属水质基准论模型与预测获进展

中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室在重金属水质基准理论模型与预测研究方面取得重要进展,他们基于金属的物理化学参数,发现并构建了定量离子特征--毒性模型。     

多孔泡沫牺牲层的动态压溃及缓冲吸能机理研究

本文对强动载荷下多孔泡沫牺牲层的动态压溃行为及缓冲吸能机理进行了研究. 基于刚性-理想塑性-锁定(R-PP-L)及刚性-塑性硬化(R-PH)两类多孔泡沫材料本构, 建立了强动载荷下多孔泡沫牺牲层动态响应的理论分析模型, 分析了一维冲击波在多孔泡沫牺牲层中的传播规律; 利用Voronoi方法建立了多孔泡沫牺牲层的二维细观有限元模型, 获得了冲击载荷下多孔泡沫牺牲层的变形模式和动态响应曲线, 讨论了多孔泡沫材料的层间界面效应对多孔泡沫牺牲层缓冲吸能的影响. 研究结果表明, 考虑多孔泡沫材料塑性硬化影响的理论分析模型能够预测入射波在远端的反射及对多孔泡沫牺牲层的二次压缩过程和端部应力增强现象; 相比较存在界面的多孔泡沫牺牲层, 连续设计的多孔泡沫牺牲层可增强其缓冲吸能能力, 但在界面处增加设计刚性面板则能够降低界面胞元不完整对缓冲吸能的影响; 相同冲量载荷下, 端部应力峰值随冲击能量增大而增大, 而端部冲击波的反射可能是端部应力增强的主要诱因.      

聚焦激光束加热时脉冲光热偏转光谱的理论及构型优化

本文给出了聚焦激光束加热时脉冲光热偏光谱的理论，考虑了加热束传输特性和探测束有限尺寸的影响，比较了各种理论模型及其适用范围，并对紧聚焦激光束加执焊脉冲光热偏转光谱的各项结构参数进行了优化。     

以“进程分离”为特征的新型催化串联反应

基于合成化学领域的最新研究成果,凝练出一类以“催化进程分离”为特征的新型催化串联反应。该类反应中各步反应从时间进程上先后分别发生,各自独立进行、互不影响,具有与《物理化学》教科书中传统催化串联反应明显不同的动力学特征。本文以一典型反应为例,介绍该类反应的基本特征及其在合成化学领域的重要性,并基于文献中量子化学计算结果合理解释了“进程分离”的微观本质,给出了理解该类动力学特征的一般理论模型。     

LNG储罐内分层与翻滚现象研究发展现状

针对液态天然气的储存,不同的充装方式、氮的含量以及罐内液体老化均可以引起分层。国外理论模型Bates-Morrison和国内理论模型四阶段模型分别对储罐内的分层与翻滚做了最新的分析,大量的研究表明:储罐的初始密度差不仅会影响罐内的压力变化和蒸发率,还和发生翻滚的早晚与剧烈程度有关,而且发现翻滚存在一个临界密度差,一般为2~5kg/m~3。     

微槽道纳米流体饱和沸腾CHF特性研究

以水和三种不同质量分数(0.2%、0.5%和1.0%)的Al2O3纳米流体作为实验工质,在三种不同尺寸微槽道中进行饱和沸腾传热实验,研究沸腾传热过程中临界热流密度(Critical Heat Flux,简称CHF)的变化特性。主要分析了微通道水力半径、纳米流体浓度、进口过冷度和临界热力学干度等因素对CHF的影响。实验结果发现:在水力半径较小的槽道内CHF发生得比较早;CHF随纳米流体浓度的增大而增大;CHF随进口过冷度增大有细微增大的趋势;CHF随临界热力学干度的增大而减小。文中还将实验结果与现有的、工况条件与本实验相近的理论模型进行了拟合比较,发现理论模型能较好预测本实验。