赛跑运动的牛顿力学分析

本文介绍一种用牛顿力学研究赛跑运动的物理模型,给出两种情形下跑步时间的最优化结果.这一结果与优秀运动员的实际比赛成绩很好地相符.     

路堤荷载下含硬壳层软土地基破坏模式

通过理论分析和数值计算,对比分析在路堤荷载作用下含有连续和不连续硬壳层的水平层状软基的破坏模式,针对路堤坡脚外硬壳层不连续的情况(如存在鱼塘等),提出以局部剪切破坏模式失稳的破坏模式判定参数,即临界距离L_(cr);借助正交试验原理,对L_(cr)的影响因素进行分析,给出各因素的敏感性顺序;利用逐步回归迭代方法,分别给出上限临界距离L_(cr U)和下限临界距离L_(cr D)的数学表达公式,并根据工程实例的验算论证了其可靠性。结果表明:在路堤荷载作用下,硬壳层连续时软基为整体剪切破坏;硬壳层不连续时,当不连续断面与坡脚的距离小于L_(cr U)或大于L_(cr D)时软基为整体剪切破坏,当不连续断面与坡脚的距离大于L_(cr U)且小于L_(cr D)时软基为局部剪切破坏。硬壳层厚度为L_(cr)的主要影响因素,软土层厚度为次要因素,硬壳层内摩擦角和黏聚力对其影响较小。     

带U型切槽素混凝土梁断裂特性

为了研究U型切槽的深度、切槽根半径以及骨料最大粒径对混凝土材料断裂特性的影响,本文制作了66根跨中带U型切槽的试验梁,包括了4种切槽深度、4种切槽根半径、3种粗骨料最大粒径变化的22组试件。试验采用三点弯曲方式对试验梁进行加载,利用数字图像相关方法获取切槽口张开位移,基于临界距离理论和能量密度准则对试件梁的广义断裂韧度进行分析。研究结果表明：在控制变量的原则下,试件的破坏荷载随着U型切槽深度和根半径的增加而减小,在最大粗骨料粒径为20 mm时最大;切槽口张开位移值与荷载值正相关,同一荷载下,切槽口张开位移值随着切槽深度、根半径以及骨料最大粒径增加而增大。将临界距离理论与能量密度准则得到的广义断裂韧度进行对比,说明临界距离理论可用于计算带U型切槽混凝土梁的断裂韧度及其对应的广义断裂韧度。     

基于双重路径损耗的超密集网络性能分析

在移动蜂窝网络信号衰落场景分析中,现有的标准路径损耗模型中信号随距离以单一的路径损耗指数衰减,这种情况过于理想化,会导致平均接收功率和干扰功率都与真实值之间存在数量级差异.在实际环境中,由于地面反射、遮挡物以及信号散射等物理特性,传播路径更为复杂,即使简单的双射线模型也会产生明显不同的路径损耗行为.随着5 G的逐步商用,未来移动通信系统呈现出密集多层的异构网络架构特征,为了缓解日益紧张的无线频谱资源,毫米波受到关注.与传统的单路径损耗模型所不同的是,国外有关毫米波的外场传输实验表明,在视距和非视距范围内存在不同的路径损耗因子.而双重路径损耗模型采用分段幂律,不同距离范围受到不同路径损耗指数的影响,比标准路径损耗模型更贴近实际情况.研究中采用双重路径损耗模型,使用泊松点过程分析了瑞利信道衰落条件下的基站激活效应.仿真结果显示,关闭非激活基站可作为一种有效的干扰缓解方案,有效提高对覆盖概率、吞吐量等性能的影响,并且系统的干扰主要由活跃用户的密度限制.在关闭了非激活基站之后,用户密度与网络性能密切相关.     

可倒摆方程

７０年代以前，国际上常用可倒摆来测定重力加速度ｇ，虽获巨大成功，但因缺乏更深层次的理论指导而使测量带有盲目性．将该测量移植到大学物理实验中后，此缺陷仍然存在，常使学生困惑．本文导出的可倒摆方程弥补了这一缺陷，也有利于教学．     

DNA的荧光分析--DNA对吖啶橙(AO)-中性红(NR)能量转移影响的研究

介绍了近几年荧光能量转移体系用于DNA分析测定方法的进展 .通过实验对吖啶橙 (AO)_中性红 (NR)荧光体系能量转移进行分析 ,说明使用该体系可用于对DNA定量测定 .然后通过Forster能量转移理论 ,计算DNA加入前后AO_NR体系临界距离变化 ,从某种程度上说明DNA对AO_NR荧光淬灭的影响 .     

ADSORPTION OF NANO-PARTICLES ON BUBBLE SURFACE IN NANO-PARTICLE SUSPENSION

The adsorption of nano-particles on bubble surface is discussed for saturated boiling on thin wire of nano-particle suspensions. Owing to the decrease of surface tension for suspensions, the nano-particles tend to adsorb on the bubble surface to decrease the Gibbs free energy for stability, and meanwhile the velocity of nano-particles would be smaller than that of bubble growth. The long-range van der Waals force existing between “water particles” and nano-particles is considered the attractive force between the nano-particles and the bubble surface. Thus, the nano-particles would attach on the bubble surface if the particle-surface distance is smaller than its critical value. The distribution of nano-particles on the bubble surface and in the adjacent region is also investigated.     

稳定岩层层位与冒顶隐患级别关系

针对巷道顶板高冒顶风险区域难以发现、识别的问题,采用力学建模、SURFER软件绘图与RFPA数值模拟相结合的方法,研究了稳定岩层层位与冒顶隐患级别的关系.结果表明:稳定岩层层位可以作为冒顶隐患级别分划的指标,根据稳定岩层层位的不同可以及时判断出高冒顶风险区域,2 m、4 m和6 m为级别变化的临界距离,稳定岩层距巷道顶板小于2 m时,冒顶隐患级别为Ⅰ级;稳定岩层距顶板2～4 m为Ⅱ级;稳定岩层在4～6 m为Ⅲ级;稳定岩层层位在6 m以上时,冒顶隐患级别为Ⅳ级,此类顶板是需要进行重点监测的区域.该成果对巷道顶板安全管理具有指导意义.     

缺口件疲劳特性研究方法

缺口件疲劳问题的研究日益引起各国学者的重视. 局部应力-应变法以其简单性在工程中得到了广泛应用, 该方法通常会得到偏于安全的结果. 引入疲劳缺口因子代替弹性应力集中因子针对缺口疲劳进行研究, 仍未能从本质上改善预测结果的准确性. 考虑到"热点应力" 附近的相对应力梯度, 提出了应力梯度法研究缺口件疲劳问题, 这一概念亦被用于应力场强度方法中, 如何准确确定损伤区域是应力场强度方法需要解决的问题. 临界距离理论可将Neuber 律、Peterson 方法及应力场强度方法进行有效统一, 同时有限元方法的发展进一步支持了该理论. 目前, 该方法在高周疲劳研究中取得了较好的效果, 但对低周疲劳寿命预测的有效性仍需进一步的验证.