先进钻地弹高速侵彻实验中质量磨蚀金相分析

开展2组先进钻地缩比弹高速侵彻混凝土实验,侵彻速度在1130~1650m/s之间。针对弹体结 构特点,金相分析了侵彻后剩余弹体,发现弹体与靶接触的表面(包括弹头和壳体段)均存在明显热影响区 (Heataffectedzone,HAZ),而与靶脱离接触部分未发现明显热影响区,因而弹靶相互作用是热影响区产生的 主要原因。在弹尖部位存在少量绝热剪切带(Adiabaticshearingband,ASB),其对弹体质量损失有一定贡献, 但在实验撞击速度范围内其影响有限。ASB可能引起弹尖非对称磨蚀,进而降低弹体侵彻性能。     

利用基于直接动力学的轨线面跳跃方法处理非绝热过程

势能面交叉引起的非绝热过程广泛存在于光化学和光物理中。对这一过程进行描述是理论化学的重要挑战之一。非绝热过程涉及原子核与电子之间的耦合运动,因此量子化学的基本假设之一"玻恩-奥本海默"近似被打破,所以对其进行描述需要发展新的动力学理论方法。在这些方法中,Tully发展的最少轨线面跳跃方法凭借易于程序化、便于计算等优点已经发展成为处理非绝热问题的主要动力学方法之一。其中原子核以经典的方式在单一势能面上进行演化,电子以量子的方式沿着同一轨线进行演化。在整个演化过程中,非绝热跃迁通过轨线在不同势能面间的跃迁来描述,其中跳跃发生的几率与电子的演化有关。如果将该方法与从头算直接动力学相结合,可以在全原子水平上研究实际分子体系的非绝热动力学,给出其激发态寿命、非绝热动力学中分子的主要运动方式、反应通道以及分支比等重要信息。本文旨在讨论最少面跳跃直接动力学方法研究非绝热问题的一些进展,包括动力学基本理论,特别关注将最少面跳跃方法和直接动力学结合的数值实现细节,同时讨论该方法在研究实际体系当中的一些应用,并对轨线面跳跃方法下一步发展的一些方向进行合理的展望。     

基于超绝热捷径技术快速制备超导三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger态

本文提出了一个基于超绝热捷径技术快速制备超导三量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger态的理论方案.该方案首先在量子Zeno动力学的帮助下得到系统的有效哈密顿量,之后通过引入与有效哈密顿量具有相同形式的反向导热哈密顿量来构建绝热捷径,加速了整个系统的演化过程.该方案不需要初态和目标态之间的直接耦合,在实验上也更容易实现.数值模拟结果表明该方案对超导量子比特的自发辐射、波导谐振腔的泄漏以及超导量子比特的退相位是鲁棒的.     

ITER极向场变流器温升试验方法

ITER极向场变流器是一种高功率大电流的六脉波桥变流器,其额定容量41 MV·A、额定电流27.5 kA。为了承载如此大的额定电流,ITER极向场变流器被设计成每个桥臂由12个晶闸管支路并联组成。在温升试验中,晶闸管支路中的晶闸管壳、快熔、软连接以及RC回路电阻等多个关键部位的温度需要检测,如果每个晶闸管支路都布置测温点,则测温点多达几百个,大大增加其温升试验的难度。为简化测温点、便于温升试验,本文采用先均流再温升的试验方法,通过均流试验得出各桥臂均流系数,在均流系数最小的三个桥臂中选出承担最大电流的晶闸管支路,然后在温升试验中只需验证这三个承担最大电流晶闸管支路的温升。由焦耳定律可知,只要承载最大电流的三个晶闸管支路关键位置的温升满足要求,则其他晶闸管支路的温升一定满足要求。该试验方法将测温点由几百个简化成十几个,为测温点的布置以及温度数据的采集带来便利。     

用Sin-DVR方法求解在绝热表象下锥形交叉分子振动本征态

在波恩-奥本海默近似中,分子中原子核的运动通常采用绝热表象的基态势能面来描述,一般情况下这样是比较好的近似. 然而当势能面上存在锥形交叉时,即使体系的能量远远低于锥形交叉点,绝热基态势能面近似将不再有效. 锥形交叉的出现,使得绝热表象下描述核运动的哈密顿中出现了两个额外的附加项：对角波恩－奥本海默近似校正(DBOC)项和几何相位(GP)项. 尤其GP项,使得基态绝热势能面近似失效. 这两项在锥形交叉点处的数值是发散的,因此在绝热表象中来严格描述核运动,会使量子动力学的计算存在数值收敛的困难. 在量子分子动力学计算中,最常用的数值方法是分离变量表象方法(DVR). 本文通过在绝热表象和透热表象下求解涉及两个电子态且包含锥形交叉的二维的薛定谔方程来验证Sinc-DVR的数值收敛性. 计算结果显示,在绝热表象中采用通常格点密度分布的Sinc-DVR方法,即使在没有特别的处理DBOC和GP项时,也可以得到比较可靠的结果. 此时的数值不确定性并没有比引入任意的向量势来纠正GP效应的不确定性更差. 需要特别注意的是,纠正GP效应的任意向量势的精确形式,通常是不易得到其精确形式的.     

基于绝热多米诺逻辑的三值移位寄存器设计

通过对三值移位寄存器和绝热多米诺电路的研究,提出了一种具有左移右移并入并出功能的三值绝热多米诺移位寄存器的设计方案.首先根据开关信号理论设计了具有复位功能的三值绝热多米诺D触发器,实现寄存器移位寄存功能;然后设计了具有数据选择功能的T运算电路,此电路具有3种切换功能;最后在此基础上进一步设计了4位三值绝热多米诺移位寄存器,实现三值绝热多米诺移位寄存器的级联.经HSPICE仿真验证,所设计的电路具有正确的逻辑功能及显著的低功耗特性.     

一种高精度欧拉算法在成形装药金属射流问题中的应用

构建了一套高精度的求解成形装药金属射流问题的数值方案,给出了适用于欧拉程序的同时考虑塑性温升和冲击温升的计算方法,通过固体炸药爆炸的经典算例证明了程序是高精度的。对成形装药金属射流进行了模拟,给出了炸药的起爆、金属衬垫的失效以及射流的形成过程。研究了衬垫形状对射流形状、速度和温度的影响,通过数值分析发现,随着衬垫顶角的增大,射流的长度变短,速度减小,衬垫材料的利用率有所增加;在爆炸载荷作用的初期,衬垫的温度随着衬垫顶角的减小而增大,而当射流形成并趋于稳定之后,4种衬垫构型产生的射流温度十分接近。     

三值绝热多米诺T运算电路设计

通过对多值逻辑和绝热多米诺电路工作原理及结构的研究,提出三值绝热多米诺T运算电路的设计方案.该方案首先将三值T运算定义与三值文字运算相结合,得到基于文字运算的T运算定义式;然后以开关信号理论为指导,推导出逻辑0与逻辑2选通电路的开关级表达式,并利用文字运算互斥互补关系,得到逻辑1选通电路的开关级表达式;最后根据这些表达式进一步实现了三值绝热多米诺T运算电路.经HSPICE仿真验证,该电路具有正确的逻辑功能及低功耗特性.     

基于量子绝热捷径技术的光波导分束器设计

用于加快量子绝热“慢”过程的量子绝热捷径技术, 已广泛应用于原子、分子和光物理.基于耦合波导的量子光学类比, 利用量子绝热捷径技术设计光学波导的耦合系数与传播常数, 实现快速的光波导分束器件. 通过数值模拟, 并与共振耦合和绝热耦合波导进行比较. 结果表明, 量子绝热捷径技术所设计的光学波导分束器具有长度短、输出稳定性高的优势.     

光谱选择性隔热功能涂料的研究

测试并分析了反射物质的种类、高温改性处理、粒径、质量分数以及隔热填料等因素对涂料性能的影响,研制出3组分防热涂料.数据表明:该涂料的全反射比为0.88,全发射比为0.92,模拟实验证实温度可降低6～8℃,在建筑、石油化工等领域具有广泛的实用前景.