耗散粒子动力学和纳维边界条件在微米纳米流体力学模拟中的应用

耗散粒子动力学是一种粗粒化的计算模拟方法,在微米和纳米流体力学中有着广泛的应用.由于界面在微小体积流体中的重要性,边界条件的选取在微米和纳米流体的研究中起到了关键性的作用.我们简单地介绍了耗散粒子动力学的模拟方法,并以此为基础,介绍了能够实现纳维边界条件的可调滑移长度的边界条件模拟方法.通过条纹状图案修饰的超疏水表面的流体力学行为研究,和高分子链在微米纳米流体器件中的运动研究2个例子,耗散粒子动力学结合纳维边界条件的模拟方法的实用性和可靠性得到了证实.     

基于氟掺杂双芯光子晶体光纤偏振光分束器的设计及研究

在光子晶体光纤二氧化硅材料中掺入氟元素、在光纤中引入七个椭圆空气孔以及三角形和矩形周期性空气圆孔,设计了一种氟掺杂双芯光子晶体光纤偏振光分束器.对该分束器结构参量进行优化,对分束器分离两正交偏振光的性能进行分析.结果表明:在优化结构尺寸下,当光纤长度为102.717μm的超短长度时,在1.55μm波长处具有超强的分离两束正交偏振光的能力,消光比可以达到126.442dB,具有60nm的有效带宽.此偏振光分束器在大容量光通信系统中具有重要的应用价值.     

准相干干涉法测量光纤群折射率

介绍了用准相干干涉法测量光纤群折射率的方法。通过准相干干涉定位 ,用精密光栅数显系统测长 ,由计算机采集并处理数据获得一段短光纤的光学长度 ,然后利用常规精密测长手段测得其几何长度 ,从而得到光纤的群折射率。实验结果及误差分析得出 :测量不确定度优于 7× 10 -5(2σ)。     

相对论的教学要紧扣“相对”

通过强调相对性,介绍一种狭义相对论时空观的教学方法。     

角钢插入式基础抗拔试验与分析

通过对 １１ 组 １９ 个角钢插入式基础试件的抗拔试验,得到了角钢在不同埋置长度、不同锚固形式下的抗拔承载力、角钢与混凝土间的粘结应力分布、平均粘结应力以及角钢插入式基础的破坏形式、最大试验荷载等。为工程设计提供了基础数据。     

基于XFEM的混凝土纯弯曲梁的裂缝扩展模拟研究

选取纯弯曲梁进行裂缝扩展研究,在理论上符合Ⅰ型断裂模式．因此,本文利用扩展有限元法(XFEM)模拟了混凝土纯弯曲梁裂缝发展的全过程,结合线性叠加渐进假定,得到了不同初始缝高比的P-δ曲线、P-CMOD曲线以及临界有效裂缝扩展长度(a_c-a₀)/h与裂缝发展路经．对比试验数据和模拟结果表明：随着初始缝高比的增大,起裂荷载P_ini、最大荷载P_max、离散弗雷歇距离δ_dF与δ_{d F}^′,以及临界有效裂缝长度(a_c-a₀)/h均逐渐减小;试验与模拟的裂纹发展路径存在一定偏差,可知试验数据与模拟结果存在规律性差异．     

冰排与斜面结构作用时的破断长度分析

研究了冰排与斜面结构的相互作用过程．文中将冰排分为在斜面附近脱离水面部分和较远处漂浮于水面部分两个区域,建立了冰排因弯曲而发生破断的数学模型,根据弯矩分布分析了冰排可能的破断位置,从而得到冰排与斜面结构相互作用时的破断长度解析表达式．结果表明,冰排破断长度既不是冰厚的固定倍数,也不与冰排特征长度直接相关．计算结果与前人实验结果吻合较好,可以为近海冰区抗冰结构的设计提供参考．     

强流RFQ的固态功率源模块故障分析

用于中科院近代物理研究所的ADS项目中的射频四极加速器(RFQ) 的新RF系统在2017年初升级,原来的电子四极放大器被两个新的固态功放(SSA) 所替换,它们是两台相同的额定功率为80 kW的功率源,通过两个相同的耦合器在腔内合成至少100 kW的功率。但是对于SSA来说,为了功率组合,太多的功率模块的振幅和相位进行了调整和优化,一个或几个损坏的环形器(包括吸收负载) 可能导致整个射频系统的失效。特别是,根据实验和仿真,发生失配问题后,如果两级合成器之间的传输线电长度满足某一特定条件时,系统的散射参数会有很大的波动,甚至切断。详细介绍了北京北广科技股份有限公司用于模拟多级合成放大的模拟方法、放大链路的故障分析及相关实验情况。     

半柔性聚合物中刚性系数Kb e n d对 体系影响的 Mo n t eC a r l o模拟研究

结合自洽场理论的粒子数表象到场表象思想, 运用蒙特卡洛模拟方法对半柔性聚合物体系进行计算 模拟. 对于一个半柔性聚合物体系, 其体系的哈密顿量主要包括键与键之间的键能、 体积排斥能和弯曲弹性能, 其 中的键能用弹性能来表示, 体积排斥能可通过粒子表象到场表象转化的密度场来描述, 单链聚合物的弯曲弹性能 可以刚性系数Kb e nd 来表述. 通过计算模拟发现: 1. 在稀溶液中的单链聚合物体系中, 其回旋半径( Rg)和末端距 ( R0)随着弹性系数的增加而增长; 2. 在高浓度的聚合物体系中, 其回旋半径和末端距不随弹性系数的变化而变化, 其投影长度( L s)随着弹性系数的增加而增加; 3. 投影长度与单链聚合物的聚合度 N 的a 倍成正比, 与弹性系数 Kb e n d 的b次方成正比, 且a≈b≈0. 4±0. 4 5; 4. 投影长度的与体系中聚合物的浓度无关     

HB-FRP加固混凝土结构的粘结滑移统一模型

为了进一步简化HB-FRP(hybrid bonding FRP)加固技术的粘结滑移模型, 并基于先期研究的HB-FRP粘结滑移分区模型开展研究.在假定HB-FRP加固技术的粘结滑移统一模型表达式的基础上,推导了钢扣件部位的粘结应力分布系数.将HB-FRP加固作用分为普通FRP粘结性能和钢扣件产生的粘结性能两部分,依据能量方法,推导了FRP张拉力与滑移量的表达式.基于理论分析和数值求解,研究了界面滑移量的分布特征.基于模型试验测试结果,研究了粘结滑移统一模型中的待定系数表达式.研究结果表明:建立的HB-FRP加固混凝土结构的粘结滑移统一模型能有效预测加固界面的剥离承载力及有效粘结长度.