基于非结构网格间断有限元方法在可压缩流体中的应用

本文开发了一套基于非结构网格的间断有限元方法(DG)程序,并对与单元形状无关的斜率限制器进行了研究。此程序支持多种网格类型,能够方便应用于具有混合单元的非结构网格,具有处理复杂几何结构的能力,为研究叶轮机械内部复杂流动现象提供了有效的研究工具。本文利用该程序对若干典型无黏和黏性问题进行数值模拟,结果表明,该程序具有较高的可信度,能够处理具有混合单元的非结构网格,并给出良好的数值模拟结果。     

90°弯管内冰浆流动特性数值模拟

基于欧拉法建立了冰浆流动的混合模型,对冰浆在90°弯管内的流动特性进行了数值模拟研究,获得了弯管内冰浆的流场和冰晶颗粒的运动轨迹,探讨了弯管管径、曲率半径及冰浆的流速、浓度参数对弯管内冰浆压降的影响,并对弯管压降的模拟结果与实验结果进行对比,两者吻合较好。结果表明:在计算参数范围内,弯管压降随冰浆流速、浓度及弯管曲率半径的增大而增大,随弯管管径的增大而减小;冰浆在弯管内流动形成二次流现象,两个漩涡区域出现在弯管截面两侧;漩涡导致部分冰晶颗粒的运动轨迹发生改变,并使其向弯管下方的负压区聚集,增大了冰晶颗粒的碰撞几率。     

金属-电介质约束的半导体微盘激光器

设计了一种以半导体材料InGaAsP作为核心结构的器件表面蒸镀二氧化硅膜层,在其上蒸镀金膜层,构成金属电介质半导体微盘激光器结构,盘面的厚度为2μm,盘面半径为6 μm ,盘壁侧表面与底面的夹角为45°.使用有限元法对该结构器件的回音壁模式进行数值研究.利用所谓“偏微分方程的弱项形式”有效地抑制了许多局域不变性相关的“伪解”.通过数值求解弱项型矢量亥姆霍兹方程,得到微盘激光器回音壁模式的横磁场分布,在此基础上讨论了其品质因数(Q值)、模体积、不同金属和电介质膜厚度对器件品质因数的影响、盘的半径和其品质因素的关系等相关量,理论计算表明,这种结构的器件较直接在介质表面蒸镀金属膜层结构的器件的品质因数高2～3倍,实验还获得了基阶和高阶的表面等离子体波模式,以及品质因数最大达到约5100的光学-电介质基模.     

直喷式柴油机燃烧系统均匀优化设计的多维仿真研究

以直喷式柴油机的动力性和经济性为优化目标,对柴油机燃烧系统进行了基于均匀设计的多维仿真研究。通过回归分析的方法,综合考虑了柴油机的进气系统、喷油系统和燃烧室形状等参数,得到了燃烧系统参数的最优组合。结果表明:均匀设计法能以较少的仿真计算次数得到优化结果;通过回归分析和回归方程的分析得出,涡流比、油束夹角,以及涡流比和油束夹角的交互作用对柴油机的动力性和经济性影响最大;均匀设计的优化结果准确可靠,因此均匀设计法可以用于柴油机的多维仿真研究;涡流比和油束夹角的交互作用对油气混合有较大的影响。     

单晶热释电探测器混合集成制造方法研究

在比较几种探测器集成制造方法的基础上,提出采用各向异性导电膜作为电信号互联的手段,实现热释电探测器与信号处理电路的混合集成,从而演示了一种兼容性良好的集成化多传感器制造方法.对单晶钽酸锂热释电探测器采取机械研磨减薄获得其薄膜,利用3M的5552R各向异性导电膜,实现了探测器与信号读出电路的互联.对探测器的测试表明:机械研磨减薄获得的钽酸锂薄膜表现出与晶体接近的热释电特性,探测器表现出良好的绝热性质和动态响应特性.     

Bulk Modulus and Electronic Band Structure of ZnGa2Xa （X=S,Se）： a First-Principles Study

First-principles local density functional calculations are presented for the compounds ZnGa2X4 （X = S, Se）. We investigate the bulk moduli and electronic band structures in a defect chalcopyrite structure. The lattice constants and internal parameters are optimized. The electronic structures are analysed with the help of total and partial density of states. The relation between the cohesive energy and the unit cell volume is obtained by fully relaxed structures. We derive the bulk modulus of ZnGa2Xa by fitting the Birch-Murnaghan＇s equation of state. The extended Cohen＇s empirical formula agrees well with our ab initio results.     

The MAEAM Model and Anharmonic Theory for the Bulk Modulus of A1 Metal

The modified analytic embedded atom method （MAEAM） model and the anharmonic theory are used to study the bulk modulus of fcc A1 metal. The result shows that the bulk modulus can be described by a quadratic function of temperature. The result is in good agreement with the experimental data and theoretical results calculated by the first principle calculation etc. This outcome indicates that the temperature dependence of the bulk modulus for f cc A1 metal can be academically studied with the MAEAM model combining with the anharmonic theory.     

氧等离子体处理对纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维拉伸性能的影响

基于艾琳方程,提出用于定量分析纤维表面和纳米涂覆层间的纳米界面结构的理论模型.实验结果表明,纤维高分子链段受力塑性变形时,纳米界面结构内纳米微粒阻碍其形貌变化产生热激活体积,该热激活体积是纳米界面结构性能的重要表征;氧等离子体处理对纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维有增韧作用.由不同处理样品的扫描电子显微镜图片和傅里叶变换红外光谱曲线对比分析可知,经氧等离子体处理纳米二氧化硅溶胶涂覆高强、高模聚乙烯纤维的纳米涂覆层纳米颗粒分布均匀,纳米颗粒还填补纤维表面微观缺陷,活性官能团被引入到纤维表面. 关键词： 激活体积 氧等离子体 高强、高模聚乙烯纤维 纳米界面结构     

激光二极管自混合干涉实验仪和微振动研究

用振动激励信号做频率电压变换的倒相触发信号,可以从激光二极管自混合干涉信号还原扬声器谐振时的振动波形,输出信号的振幅与扬声器的振幅成正比. 用正弦波、方波和三角波信号分别激励扬声器,利用自制的激光二极管自混合干涉实验仪观测了的扬声器振动特性,测量了扬声器的谐振曲线.     

CP Violation in ∧b → ∧l^＋l^- Decay in the Four-Generation Standard Model

We present the first study of CP asymmetry in ∧b → ∧l^＋l^- decay when a new weak phase comes through the extension of three-generation standard model to the four-generation standard model. Taking ｜Vt′s^＊Vt′b｜ = 0.01, 0.02, 0.03 with phase {60° - 120°}, which is consistent with the b → sl^＋l^- rate and the Bs mixing parameter △mBs, we find out that CP asymmetry is quite sensitive to the existence of fourth generation. It can serve as a good tool to search for new physics effects, in particular, to search for the fourth generation quarks （t′, b′） via their indirect manifestations in loop diagrams.