介质阻挡放电中螺旋波斑图的臂数变化

本工作利用介质阻挡放电装置,观察到单臂螺旋波、多臂螺旋波与靶波,发现在参数不变的情况下,不同臂数的螺旋波斑图可以相互转化.利用唯象模型模拟了不同臂数螺旋波的演变过程,结果显示:拓扑缺陷(断层)向螺旋波中心移动时,会引起螺旋波臂数的改变,若断层与螺旋波拓扑荷同号,螺旋波臂数增加,若断层与螺旋波拓扑荷反号,螺旋波臂数将减少.     

基于格子玻尔兹曼方法的可激发系统物理性质研究

基于格子玻尔兹曼方法的D2Q9模型,研究可激发系统的能量和熵.数值计算结果表明:相同系统参数下,不同稳定波态系统的平均能量值接近,但熵值不同;在螺旋波失稳进入混沌态过程中,系统内能急剧减少,熵值增加;系统能量不足是螺旋波失稳的主要原因.     

等离子体径向压力分布对射频波功率吸收影响

为建立高效稳定的螺旋波等离子体源,提高离子风暴发动机推进效率,需要对射频波在等离子体中的能量耦合机理进行研究。基于气体工质电离后被射频加热的稳态过程,在管中等离子体密度呈抛物线分布条件下,研究了等离子体对Nagoya III型射频天线激发出的射频波功率吸收情况。运用Helic程序对应每个轴向波数kz求解管内电磁场相关的4个径向耦合微分方程,得到能量吸收、波电磁场和电流密度沿不同方向分布情况。通过分析不同压力构型对螺旋波等离子体内能量沉积、波电磁场和电流密度的影响,结果发现:正压力梯度下,射频波透入等离子体径向距离增加,但功率沉积减少,波磁场强度沿各向分量均有所增大。压力梯度的存在使得波电场和电流密度在管壁附近显著增大。     

介质阻挡放电中螺旋波斑图局域波长特性研究

采用双水电极介质阻挡放电装置,在大气压氩气放电中得到螺旋波斑图,并对其局域波长特性进行了研究.实验发现,螺旋波波长具有保持不变的特性.由于多普勒效应,螺旋波局域波长将随平均波长而发生变化.当其改变超出某一临界值时,螺旋波斑图的局域条纹则会产生断层,使其重新恢复到螺旋波平均波长附近.为进一步证实此特性,实验给出了螺旋波局域波长的相对变化量随平均波长变化的关系曲线.     

心脏记忆对螺旋波动力学的影响

如何消除心脏螺旋波和防止螺旋波破碎是目前的一个研究热点,但关于心脏记忆对螺旋波的作用方面的研究则很少。本文建立了带记忆的心脏二维元胞自动机模型,研究激发概率和记忆时长对心脏螺旋波的影响。数值模拟结果发现:在GH模型产生的规则螺旋波上加入记忆和随机激发概率以后一般会出现螺旋波漫游、破碎甚至消失等现象。系统的激发性在一定条件下会随记忆时长的增大而增加,随激发概率的增大而增大。在一定的条件下,若控制随机激发概率在一定范围内,或者控制记忆时长,可达到消除心脏螺旋波的目的,为防治心脏病提供一定的理论依据。     

间歇线性反馈抑制螺旋波和时空混沌

采用间歇线性反馈的方法研究了一类激发介质中螺旋波和时空混沌的抑制问题．采用系统的采样变量与Logistic混沌信号来驱动系统．数值计算表明：选择恰当的采样周期，在非常小的反馈增益和无噪声下，大约50～80个时间单位后就可以消除Fitzhugh-Nagumo和Panfilov模型所对应的稳定旋转的螺旋波和时空混沌，系统达到稳定均匀态（0，0）．在时空噪声下，稳定旋转的螺旋波变得膨胀稀疏，可观测到螺旋波破裂和新的斑图．     

位置扰动对激发介质中螺旋波动力学行为的影响

本文在Greenberg-Hastings激发介质元胞自动机模型规则网格基础上施加位置扰动,以此模拟激发介质中激发元之间相互作用距离的改变。计算机数值模拟结果表明:对于在规则网格下产生的稳定螺旋波,施加位置扰动后发现,螺旋波斑图的稳定性与元胞位置扰动的幅度有关,不同幅度的元胞位置扰动导致稳定螺旋波发生两种不同的变化:漫游后形成新的稳定螺旋波;漫游后从系统中消失。通过波头运动轨迹和系统激发比率的变化来简要分析产生这些现象的原因。     

不规则波致沿岸流不稳定运动时空变化研究

基于Morlet小波与沿岸流不稳定运动流速时间历程形态相似的原则,采用Morlet复小波作为基小波,得到沿岸流不稳定运动流速时间历程的小波功率谱,以此分析了1∶100和1∶40平直斜坡不规则波条件下观测到的沿岸流不稳定运动时空变化特性,并分析了坡度对沿岸流不稳定运动时空变化的影响.通过分析各个波况下距岸线不同位置处小波谱能量分布的变化,得到沿岸流不稳定运动随时间、空间的变化特性,同时通过分析在坡度不同其它波况相近的情况下小波谱中能量分布的不同,得到坡度对沿岸流不稳定运动的影响.结果表明沿岸流不稳定运动随着时间的变化不会和低频波以及其它模式的低频成分有能量交换;随着距岸线距离的增大,沿岸流不稳定运动获得能量的时间提前,在时均沿岸流最大值附近获得能量最早;从地形影响角度看,地形坡度增大使得沿岸流不稳定运动在垂直岸线和沿岸方向的作用增大.该研究结果可以应用于沿岸流不稳定运动对近岸泥沙、污染物输移影响等的经验参数的标定.     

双鞍型天线与螺旋波等离子体的耦合距离对功率沉积的影响

采用自主编写的程序HWAP(helicon wave at plasma)模拟了双鞍型天线与均匀柱状螺旋波等离子体相互作用时耦合距离对功率沉积的影响。模拟结果表明:1)在一定实验条件下,双鞍型天线发射的波在等离子体中同时激发螺旋波和Trivelpiece-Gould(TG)波,控制天线耦合距离可改变TG波在等离子体边界附近的能量沉积分布;2)当天线耦合距离在一定范围内变化时(15.0~30.0 cm),耦合距离的大小能影响螺旋波和TG波在能量沉积过程中起的主导作用;3)当天线放置在等离子体中时,波在等离子体中沉积的总功率随耦合距离的增加而减少,当天线放置在等离子体边界和装置外壁之间时,总功率沉积先增加后减少,存在一个最佳耦合距离使功率沉积最大。     

掺杂一维分子链的局域激发

采用分子动力这的计算机模拟方法，研究了溶入液体或固体系统的一个杂质分子的能量局域激发，所采用的结构是在一个硬球系统中掺入一个软球，在保持软球硬度不变的情况下，逐步改变硬球的硬度参数，得出一维情况下软球的能量局域激发与系统中硬球硬度的相互关系。     

震荡和间歇矩形周期驱动实现螺旋波的抑制

研究了一类激发介质Fitzhugh-Nagumo模型的螺旋波抑制问题.通过对整个系统注入弱的矩形周期信号来改变系统的动力学特性.不同周期的矩形信号驱动会导致丰富的斑图,恰当的驱动周期和信号幅度可以将系统控制到稳定均匀态,最有效的驱动周期接近系统的本征周期.进一步考虑了时空噪声对螺旋波动力学的影响,结果表明,螺旋波发生了破裂.     

三变量反应扩散方程中的多臂螺旋波

利用扩展的三变量Oregonatar模型,得到了自发形成的多臂螺旋波.结果发现多臂螺旋波的产生源于系统的短波不稳定性.系统的短波模形成了周期性振荡的空间结构,它们之间相互作用从而产生了不同臂数的螺旋波结构.还得到了双臂螺旋波和三臂螺旋波的中心动力学过程.     

用元胞自动机模型研究二维激发介质中的行波

采用Greenberg-Hasting元胞自动机模型,在零流边界条件下计算机数值模拟研究激发介质中行波的性质.结果表明,行波波速随邻域半径增大而增大,随激发域值增大而减少.得到了系统激发条件与邻域半径、激发阈值的关系,并据此解释了行波波速随激发阈值、邻域半径的变化关系.     

橡胶线接触磨损过程的研究

研究了天然橡胶、丁苯橡胶和丁腈橡胶在线接触条件下磨损过程中磨损率的变化规律,发现橡胶材料在磨损初期的磨损率随摩擦行程增大而增大,到达一定阶段后磨损率保持不变,进入稳定磨损阶段。本文还应用能量磨损理论对实验结果作了理论分析。     

地质聚合物混凝土动态劈裂拉伸破坏的吸能特性

以矿渣、粉煤灰为原材料,以NaOH(NH)、Na2CO3(NC)为碱激发剂,制备了C30高流态地质聚合物混凝土GC,并采用经波形整形技术改进后的Φ100 mm SHPB试验装置开展了GC的动态劈裂拉伸试验,从入射能量平均变化率、能量的吸收、动态破坏形态间的内在关系入手分析了GC的吸能特性。结果表明:GC的入射波、反射波和透射波能量及吸收的能量随入射能量平均变化率的增加而增大,但增大速率逐渐变缓,总体规律可用二次多项式关系来表示;随着入射能量平均变化率的增加,试件的破坏程度也越加严重,加载端的类似三角形的粉碎性区域的面积也越大,且试样与入射杆接触端面的粉碎区域要大于与透射杆接触端面的粉碎区域;GC与普通硅酸盐水泥混凝土OPCC均存在入射能量变化率效应,但OPCC吸收的能量的增大速率随入射能量平均变化率的增加几乎保持不变,总体规律可由线性关系来表示。     

十字微结构对羰基铁橡胶吸波贴片吸波性能的影响

设计和制作了一种基于十字微结构的吸波体,基本单元由十字微结构、羰基铁吸波贴片以及金属背板组成。采用基于时域有限积分法,仿真了十字微结构的结构参数对吸波贴片吸波性能的影响。仿真结果表明,保持吸波体总厚度2.5 mm不变的情况下,当吸波体单元尺寸p=20 mm、十字臂长L=6 mm、十字臂宽w=2 mm时,吸收峰最低值能达到-40 d B,~(-1)0d B以下吸收带宽从5.8~9.3 GHz移动到4.27~8.06 GHz;当吸波体单元尺寸p=20 mm、十字臂长L=9 mm、十字臂宽w=2mm时,吸波带宽最宽,~(-1)0 d B以下吸收带宽从5.8~9.3 GHz移动到3.5~8.5 GHz。十字微结构结构参数的改变极大地拓展了吸波贴片的吸波带宽,降低了共振频率的反射率。根据仿真结果,制备了样品并测试,测试结果与仿真结果一致。     

二自由度碰振准哈密顿系统双碰周期解的Melnikov方法

采用摄动法和Poincaré映射方法推导出了具有立方非线性项和外部激励项的二自由度碰振系统周期解的扩展Melnikov函数,并运用该Melnikov函数研究了二自由度碰振系统的双碰周期解特性,确定了系统稳定双碰周期2运动的存在条件,即在参数域内的一条临界曲线.通过数值模拟验证,结果表明:该临界曲线下方区域参数是双碰周期2运动,上方区域参数是非双碰周期2运动;当保持其他参数不变,仅增加系统激励幅值f时,系统的运动状态会从多碰多周期运动逐步向双碰周期2运动转变;当保持其他参数不变,仅增加系统恢复系数η0时,系统的运动状态会从双碰周期2运动逐步向多碰多周期运动转变.     

湍流和分子扩散对大气重力波翻转时间影响的模拟研究

重力波翻转意味着对流不稳定并伴随有非线性的波流相互作用,这是重力波改变背景大气结构的重要途径之一.利用自主建立的模拟重力波非线性传播过程的二维数值模式,研究了重力波的翻转时间(重力波发生对流不稳定时的持续时间)对湍流和分子扩散的依赖关系.模拟结果表明,翻转时间随着湍流扩散系数的增加而减小.通过与三维数值模式模拟的重力波翻转时间进行比较,适当调整湍流扩散系数,使得从二维模式得到的翻转时间与从三维模型得到的翻转时间具有可比性,从而得到湍流扩散系数的最优值.分子扩散从低热层开始,以指数形式增大,从而能够有效地耗散掉小尺度波动并使得重力波能够更快地恢复到稳定状态.     

落球法测量蓖麻油粘滞系数的实验分析

本文运用落球法测量液体的粘滞系数,采用了不确定度的实验分析方法,得到实验结果：在蓖麻油的深度、小球的直径及其它参数保持不变情况下,其粘滞系数随着圆筒内径的增大而减小;且在圆筒内径、小球的直径及其它参数保持不变情况下,其粘滞系数也随着蓖麻油深度的增大而减小.     

江淮丘陵地区麻栎人工林地上部分能量现存量研究

对江淮丘陵地区麻栎(Quercus acutissima Carr.)人工林地上部各组分干质量热值、去灰分热值、灰分含量、能量现存量的积累、结构和分配特征进行了研究。结果表明：各组分的干质量热值、去灰分热值和灰分含量存在显著差异,干质量热值由大到小依次为：叶片、树皮、树干、枝条,去灰分热值由大到小为:叶片、树皮、树干、枝条,灰分含量由大到小为:叶片、树皮、枝条、树干;萌芽更新林分能量现存量高于植苗更新林分,林分能量现存量随林龄和密度的增大而不断增加,到一定林龄后,又随林分的密度增加而减小;各组分能量现存量的比例顺序保持不变,由大到小为：树干、枝条、叶片,树干的比例随树龄的增大不断增加,枝叶的比例表现为前期叶片比例大于枝条,后期则相反。