CGNS API和FVM在非结构混合网格计算中的应用

用CGNS API（CFD General Notation System Application Programming Interface）作为非结构混合网格求解器的前处理和后处理,用FVM（Finite Volume Method）作为偏微分方程求解方法．在前处理过程中,用hash表法对内部网格面和边界网格面进行编号,并计算出相应的几何信息,以满足FVM求解器的需要．从FVM求解器计算出来的各种场信息可以写入原来的CGNS文件,该文件可以被许多专业商业后处理软件（如Tecplot,Fluent,CFX等）读取和进行可视化;对于求解器,用基于网格中心的FVM及SIMPLEC（Semi Implicit Methodfor Pressure Linked Equation Consistent）方法求解压力速度耦合．最后给出两个说明算例．     

Influences of Interface States on Resistive Switching Properties of TiOx with Different Electrodes

Different TiOx thin films prepared by graded or sufficient oxidization of Ti are applied with Pt or Ag electrode in metal？insulator-metal （MIM） structures for studying the properties and mechanisms of resistive switching. The differences on the mobile oxygen vacancies in TiOx films and different work functions of the electrode films result in different insulator-metal interface states, which are displayed as ohmic-like or non-ohmic contact. Based on the interface states, the electrical models for MIM devices are analyzed and extracted. The electrode-limited effect and the bulk-limited effect can be unified to explain the mechanisms for resistive switching behavior as the dominant effect respectively in various conditions. All the current-voltage curves of the four kinds of specimens measured in the experiments can be explained and proved in accordance with the theory.     

欧姆定律教学难点的突破

分析了欧姆定律的适用条件,结合教学中应用欧姆定律的疑难案例,从电路和能量的角度探讨了如何突破含电解槽、电动机、电容器、二极管等非纯电阻电路教学难点的策略.     

Non-Spherical Gravitational Collapse of Strange Quark Matter

We study the non-spherical gravitational collapse of the strange quark null fluid. The interesting feature which emerges is that the non-spherical collapse of charged strange quark matter leads to a naked singularity whereas the gravitational collapse of neutral quark matter proceeds to form a black hole. We extend the earlier work of Harko and Cheng [Phys. Lett. A 266 （2000） 249] to the non-spherical case.     

非密绕螺线管轴线上的磁场

利用旋转直角坐标系,根据Biot-Savart定律给出非密绕螺线管轴线上的磁场分布,最后由第二类变型Bessel函数的积分得到非密绕螺线管轴线上的磁场分布精确解。     

关于构造合理非正交定域轨道问题的研究

与正交定域轨道相比, 非正交定域轨道更符合经典化学图像、更加紧缩从而更具有可移植性和更符合电子相关能计算和线性标度计算的要求. 非正交定域轨道应该尽可能紧缩而形状及空间分布又与传统化学图像一致. 研究结果表明, 非正交定域轨道组的延伸度是它的正交程度的单调下降函数, 随其正交程度的降低可以缩减到任意程度, 但在超过一定限度以后, 轨道的形状和空间分布不再符合传统化学图像, 最后趋向线性相关. 在没有正交条件约束下, 必须加上另外的限制条件, 优化轨道延伸度泛函才能获得合理的非正交定域轨道. 提出了一种在最小化轨道延伸度泛函的同时最大化轨道重心间距离的方法, 可以得到基本上符合要求的非正交定域轨道.     

纳米结晶体Ni0.5Zn0.5Fe2O4对高氯酸铵热行为及分解反应动力学的影响

采用差示扫描量热法(DSC)、热重和微分热重(TG-DTG)及固相原位反应池/快速扫描傅立叶变换红外联用技术(hyphenated in situ thermolysis/RSFTIR)研究了纳米结晶体Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄与高氯酸铵(AP)组成的混合物的热行为和分解反应动力学。结果表明：Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄使得AP的低、高温分解放热峰温分别提前17.44 K和27.74 K,并使得对应的分解热分别增加3.7 J·g^-1和193.7 J·g^-1。Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄并不影响AP的晶转温度和晶转热。Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄使得AP的TG曲线出现3个阶段,并使得后2个失重阶段的初始和终止温度都有所提前。凝聚相分解产物分析表明Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄加速了凝聚相AP的分解及氨气的释放。含Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄的AP的高温分解反应的动力学参数E_a=238.88 kJ·mol^-1,A=1018.59 s^-1,动力学方程可表示为dα/dt=10^18.99(1-α)[-ln(1-α)]^3/5e^-2.87×104T。始点温度(T_e)和峰顶温度(T_p)计算得出AP的热爆炸临界温度值分别为:574.83 K和595.41 K。分解反应的活化熵(ΔS^≠)、活化焓(ΔH^≠)和活化能(ΔG^≠)分别为:109.61 J·mol^-1·K^-1、236.49 kJ·mol^-1及172.58 kJ·mol^-1。     

奇异Hamilton系统矩阵的精细积分法

常规位移有限元的结构振动方程是n个二阶常微分方程组.采用一般交分原理推导,将结构振动问题引入Hamiltoil体系,将得到2n个一阶常微分方程组.精细积分法宜于处理一阶方程,应用于线性定常结构动力问题求解,可以得到在数值上逼近精确解的结果.对于非齐次动力方程,当结构具有刚体位移时,系统矩阵将出现奇异.本文借鉴全元选大元高斯-约当法求解线性方程组的经验,提出全元选大元法求奇异矩阵零本征解的方法,该方法可以简便快速地寻求奇异矩阵零本征值对应的子空间.利用Hamiltoil体系已有研究成果及Hamilton系统的共轭辛正交归一关系,迅速将零本征值对应的子空间分离出来,通过投影排除奇异部分,然后用精细积分法求得问题的解.数值算例表明,该方法对Hamilton系统奇异问题,处理方便,计算量小,易于实现,同时保持了精细算法的优点.     

一维链状配位聚合物{[Cu(H2bttc)(H2O)3]·3H2O}n的非等温反应动力学和晶体结构

为研究配位聚合物{[Cu(H₂bttc)(H₂O)₃]·3H₂O}_n(H₂bttc=1，2，4，5-benzenetetracarboxylate)的热分解机理和非等温反应动力学进行了DSC和TG-DTG热分析。由热分析结果和FTIR光谱推测了其热分解机理；将Kissinger法、Ozawa法、积分法和微分法得到的动力学参数进行比较确定了第一个失重过程最可能的动力学模型函数。配位聚合物的X射线单晶结构分析表明它由 [Cu(H₂bttc)(H₂O)₃]_n分子链组成，并有客体水分子通过分子间氢键附着在分子链上。这一结构特点与热分析结果相一致。还有一种氢键将分子链连接起来形成二维框架，这一框架在失去配位水和结晶水后到553 K开始分解。     

Nonlinear analysis of a structure loaded by a stochastic excitation

For a non-linear system excited by a stochastic load which is expressed as a time series,a recursive method based on the Z-transform is presented.To identify the obtained response time series,a discrete wavelet transform (DWT) technique is proposed.