交通流中的自组织临界性研究

交通流元胞自动机模型呈现出显著的车流自组织临界性及从自由运动相到堵塞相的相变行为。由于交通流模型中车辆之间的复杂耦合作用所引起的高阶时空关联,采用传统的考察局域点车辆占据状态的动力学演化方法,尚未有任何国内外学者得到过高速车辆的一维和二维交通流模型的相变基本图的精确解析描述。作者摒弃传统思路,采用以相邻车辆距离为变量的全局动力学演化考察方法, 通过完全严格的逻辑推理及统计力学细致平衡条件的运用,首次给出了允许高速车随机减速的一维交通流Fukui-Ishibashi元胞自动机模型相变基本图曲线的解析平均场方程,所得结果与模型的直接数值模型可以精确地吻合。基于交通流中实际车辆的加速及延迟行为,进一步提出两种新的一维交通元胞自动机模型－限制加速模型和追尾车随机减速模型。应用考察车距动力学演化的方法,仍然能够得到两个新模型相变基本图的精确解析平均场方程。这些精确解析结果的获得既对于交通流复杂系统的自组织临界性和相变行为提供了基本的物理理解,又对于高速公路实际交通运输的信息管理和控制具有指导意义。     

行人的集团行为对通道交通的影响

【目的】研究在行人通道中,行人结队行走对交通拥堵的影响,避免突发事件的发生。【方法】基于偏向随机行走格子气模型,提出行人通道中行人结队行走的偏向随机行走格子气模型。结队人群在通道中的行走规则与单个人行走时一样,行进的方向是一致的,行进过程中不能后退。每个集团的人群由n1×n2个人组成,占据n1×n2个格点。考虑向左、向右、向上和向下行走的4种人群。【结果】在行人交通流中出现从自由相到堵塞相的相变现象,且相变的临界密度与行人集团的尺度有很大的关系。【结论】相变的临界密度取决于行人集团的尺度,行人集团的尺度和迁移系数影响阻塞相变。     

优先随机慢化模型的密度波动与相变

引入局域密度几率分布分析3种不同交通相之间的转化,运用序参量研究平均车流量的2个临界点的相变行为来计算机仿真交通流模型——优先随机慢化模型（Noise—First）。数值模拟结果与实际测得的相变结论较吻合。该模型能够真实反映交通状况。     

层状杂合物(C12H25NH3)2CoCl4晶体相变的结构

用不同温度下的X射线衍射谱和红外谱对(C12H25NH3)2CoCl4晶体的相变结构进行了表征,结果显示:相变温度在98～145 ℃之间,且相变是可逆的;相变前后晶体都为层状结构,无机层在相变前后保持相对稳定,但有机链的构象发生了变化,即链中的C-C键发生了从全反式键到旁式键的变化,致使高温相层间距比低温相增大.根据实测得的高温相下层间距大小,认为该晶体高温相下有机链最可能的构象为全旁式构象.     

在PbTiO3中的铁电相到顺电相变

考虑在O－Ti-O链上的Sahn-Tellen效应和库仑相互作用，我们讨论了PbTiO3的结构相变。从简单的类氢原子和有效电点荷模型出发，计算了PbTiO3铁电相到顺电相相变温度，计算结果和实验数据符合。     

中锰钢两相区退火奥氏体逆转变的数值分析

根据中锰钢热轧组织结构确立两相区奥氏体化的几何模型和初始条件,利用DICTRA动力学分析软件对中锰钢马氏体基体奥氏体化过程进行计算分析。在奥氏体化初期的形核过程中,马氏体中过饱和的碳锰元素从铁素体迅速转移到奥氏体并在相界面奥氏体一侧聚集。后续的相变过程中,碳在奥氏体中快速均化,但锰在相界面奥氏体一侧的聚集加剧。相变初期奥氏体界面推移速度比中后期高出若干个数量级,但随时间推移迅速衰减。相变初期相界面推移是碳扩散主导,相变后期界面推移受到锰在奥氏体中扩散速度制约。温度升高可显著提高相界面推移速度。达到相同数量奥氏体的情况下,低温长时退火有利于锰从铁素体向奥氏体转移并提高其在奥氏体中的富集度,从而提高奥氏体的稳定性。     

基于二维元胞自动机的交通流模拟分析

BML模型是专门用于模拟分析交通现象的二维元胞自动机模型,采用JAVA语言实现此模型并利用此模型模拟交通流,分析平均密度和平均速度等参数关系,研究交通流的相变和自组织特性,同时对BML模型改进,模拟红绿灯周期变化下的交通流,探求更有价值的研究和应用.     

微观相互作用玻色子模型中热166,168,170Er核比热容及其相变的数值研究

应用微观相互作用玻色子模型，制备了偶166，168，170Er同位素的零温能谱，其值与最新的实验结果符合得比较好；采用正则系综理论，计算出核的有限温度比热容，基地比热峰是相变信号和对序参量的分析，有可能统一描述核发生的热激发模式相变，核形状相变和从超流相到正常相相变。     

二相交通流LWR模型的理论分析与数值模拟

从特征速度、非严格双曲性质以及特征分解等几个重要方面，讨论了二相交通流LWR方程，并设计具有高分辨和高阶精度的WENO(weighted essentially nonoscilatory)数值逼近方法．数值算例结合Riemann问题以及实际的交通流现象进行设计和分析，得到了满意的数值结果．数值方法以及一些理论结果可以推广到多相交通流的LWR模型．     

二维行人交通模型中转向运动对阻塞相变的影响

采用二维元胞自动机模型研究周期边界条件下正方形网格上的行人交通现象. 与Muramatsu-Nagatani的行人模型不同,提出了两个模型采用并行更新规则. 在模型I中,研究不同系统尺寸下转向运动对于相变的影响;而在模型II中,研究不同比例的两类行人运动时的相变现象. 模拟结果显示:当行人密度超过临界密度后,就会发生动力学阻塞相变,而发生相变的临界密度显著提高. 由于行人转向运动,从自由运动相到阻塞相存在一个很宽的过渡区域,在该区域内系统可能演化到两种不同的终态.     

颗粒物质剪切流动的类固-液转化特性及相变图的建立

颗粒物质类固-液相态间的转化现象广泛存在于工程地质、自然环境和工业生产等诸多领域,其力学特性在相态转化过程中会发生很大的变化,是目前颗粒物质力学研究的热点和难点.通过对颗粒物质类固-液转化过程中基本力学行为的研究,可建立表征颗粒物质类固-液转化的相变图,揭示类固-液转化的内在机理.颗粒物质的类固-液转化过程可大体分为两种,即阻塞与流动状态的转化,以及在流动过程中类固态与类液态力学行为的转化.本文以周期边界条件下的多分散颗粒系统为研究对象,采用离散单元方法数值模拟了单剪流动过程;分析了在不同体积分数和剪切速率下颗粒系统的平均应力、配位数、净接触时间数、有效摩擦系数、惯性指数和广义Savage数等宏观参数的分布规律;讨论了类固-液转化的内在机理,建立了一个以孔隙率、无量纲剪切应力和无量纲剪切速率为基本变量的相变图.该相变图不仅能够表征出颗粒物质由阻塞向流动状态的转变,同时也能够描述颗粒物质在剪切流动中发生类固-液转化的演化规律.     

甲亚胺液晶共聚醚的合成及研究（Ⅱ）

利用刚性较强的介晶基团与较柔软的非介晶基团共聚的方法合成了一系列具有较低相变温度的向列型液晶高分子─甲亚胺液晶共聚醚，并利用热台偏光显微镜、差示扫描量热计（ＤＳＣ），Ｘ─光衍射对其相变温度和液晶态进行了测定和表征，研究了非介晶基团对液晶共聚醚相变温度、液晶态的影响，以及液晶聚合物的相变温度与其共聚组成之间的关系。     

二维Lennard-Jones系统气/液相转变的Monte Carlo模拟研究

为深入研究微小尺度系统的热力学性质和相转变机制,以粒子间通过Lennard-Jones势能作用的2维系统为模型,通过正则系综Monte Carlo模拟细致地考察了气/液相转变区的平衡态参数。沿等温线的模拟结果显示了在气/液相转变区内系统状态连续变化的特征,与固/液相转变区的状态变化趋势相同。热力学性质和系统微观行为的模拟结果都表明,模拟系统的气/液相转变具有一级相变的特征,与已知的固/液一级相变相对应;从而揭示了固/液相转变和气/液相转变机制的一致性,建立了2维Lennard-Jones系统中完整并自洽的一级相变图景。     

冲击下C轴硫化镉单晶的相变特性

采用前后压电石英计方法系统地研究了c 轴硫化镉单晶在高速平面撞击下的相变特性,首次得到了这种材料的冲击Hugoniot 曲线,并观察到与相变机制有关的应力松弛和双波结构现象.与弹塑性波不同的是,这种由于相变引起的双波结构波形的弹性前驱波,在一定压力范围内,其幅值不随传播距离而衰减.实验结果推断出,相变点同时可能又是屈服点,相变与塑性两种机制也许存在某种耦合作用。     

弦宇宙中的相变动力学模型

研究了弦宇宙中的相变动力学模型，分析了极早期宇宙中的超弦相变和QCD相变．另外，计算了标度因子的膨胀比和弦耦合常数的变化比．     

GaAs纳米晶体压致相变的尺寸模型

基于晶体相变压力和结合能的关系,提出了一种简单的热力学模型计算尺寸依赖的纳米晶体压致相变压力.根据该模型研究了GaAs纳米晶体压致相变的尺寸效应,结果表明GaAs纳米晶体稳定性的下降导致其相变压力随尺度的减小而降低.当尺寸进一步减小时,纳米晶体的相变压力随着尺寸减小急剧降低,显示了强烈的尺寸效应.该模型计算结果与分子动力学模拟结果显示了较好的一致性.     

Pyroelectric spectrum in Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric- ferroelectric ceramics

The pyroelectric effect of phase transition induced with temperature in Nb-modified Pb(Zr,Sn,Ti)O3 antiferroelectric-ferroelectric ceramics is studied. Experimental results reveal that the phase transitions are accompanied with marked pyroelectric peaks, there exists the close relation between the type of phase transition and the shape of pyroelectric peak. Because of the variations of phase transition, various pyroelectric spectra result. The pyroelectric spectrum can display the polarization effect and some inferior phase transitions with temperature variations, such as antiferroelectric AFEA-AFEB or ferroelectric FEL-FEH transition, which are not detected by the conventional dielectric measurement.     

小世界网络上的Ising模型

在一维规则环链的基础上，构造了小世界网络，研究了其上的Ising模型的相变行为．Monte Carlo方法被用来作为研究的方法．模拟结果发现，所构造的小世界网络上的Ising模型存在相变，模拟结果给出了临界温度．     

非平衡相变的临界标度律

标度思想同样适用于非平衡相变系统,在非平衡相变临界点邻域内,存在着与之相适应的标度律。本文在一般非平衡相变系统规格化模型的基础上,注意到非平衡相变与平衡相变临界行为的相似性,定义了一组临界指数来刻划非平衡相变的临界行为,并导出了非平衡临界的标度关系,在一定程度上揭示了非平衡相变的临界特征。讨论了两种临界现象的差别与联系,将平衡临界的标度律做为非平衡临界的标度律的一种特例含于同一理论体系中。     

非平衡相变的临界标度律

在具有普适意义的非平衡相变临界规格化模型基础上,讨论了一般非平衡定态跃迁相变的临界奇异性和可标度性,导出一组普适的临界指数标度关系及普适类,由之计算出的四组非平衡普适类的临界数值与目前已知的实验及结果吻合得非常好。