网球塔的理论分析与实验探究

借助网球之间的摩擦力,可以将网球垒成多层的“网球塔”.“网球塔”问题兼具趣味性、科学性和综合性,研究该问题对锻炼大学生的综合物理素养有重要意义.本文首先以形变程度和接触面积两方面的实验验证了所选网球可以视为刚体;其次,考虑网球条纹等因素测出了球上静摩擦因数与支持力间的关系,进一步给出了稳定网球塔的理论力学分析求解方法,并结合Adams仿真与实际实验进行了验证;最后,指出除顶层外,各层的球数都相同时,可通过改变球的堆积密度和构建“耦合”结构两种方式改变网球塔的结构,并讨论了相关求解中的超静定问题.     

用于枪击探测的紫外光传感器技术指标分析

利用一款标准的日盲型紫外探测传感器对枪击火焰进行了探测实验,结合紫外光传输特性,对实验数据进行分析,提出了探测枪击火焰紫外光谱的传感器技术指标。不考虑入射角度和响应时间的影响,1 km处要检测到步枪击发,传感器响应电流达到能明显检出的100 nA,则传感器的响应率和响应面积乘积至少达到0.002 AW-1m2。根据一种枪击探测装置原型方案,对紫外探测传感器的透光性、日盲特性、对紫外光的响应率、入射角和短路电流等技术指标进行了分析。采用分子束外延法制备了一种MgZnO紫外探测传感器,对其紫外光谱透光率、响应率和响应时间进行了测量,进一步优化性能后有望满足枪击探测要求。     

微/纳米ZnO绒球的制备及其在自然光下催化降解有机染料性能

以谷氨酸氟硼酸(GluBF₄)离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1:6的二水合醋酸锌[Zn(Ac)₂·2H₂O]和氢氧化钠为原料,室温下制备前驱体,再微波辅助加热制备了纳米氧化锌粉体,获得了纳米结构微米尺寸纳米ZnO绒球.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、能量色散谱(EDS)等对产物进行了表征.所得产物为六方晶系纤锌矿结构,粉体粒径20.4 nm,绒球比表面积为28.3 m²·g^-1,产物纯度较高,收率95.3%.同时探讨了纳米ZnO绒球生成的可能机理.该纳米材料在日光下显示较高的光催化活性和稳定性.分别配制浓度为10 mg·L^-1的100 mL甲基橙(MO)和甲基紫(MV)水溶液, 30 mg纳米氧化锌为光催化降解催化剂,太阳光激发下5 h脱色率分别达到74.3%和96.9%;溶液总有机碳(TOC)含量随光降解的进行缓慢下降;光催化剂重复利用5次,催化剂形貌不变、颜色不变,质量基本未发生变化.     

双折射器件对机载激光雷达偏振探测影响的研究

根据膜层理论给出了机载激光雷达回波信号垂直入射偏振棱镜时偏振平行分量透过率的数学解析表达式,定量分析了偏振棱镜对机载激光雷达回波信号平行分量透过率的影响,理论计算表明：棱镜晶体厚度、空气膜层厚度及棱镜结构角共同影响回波信号通过偏振棱镜的透过率;当回波信号波长为532 nm,利用1/2石英波片测得的偏振平行通道和偏振垂直通道的增益比k为1.2时,机载激光雷达偏振通道增益比k的真实值在1.003～1.463之间,若不考虑1/2波片对k值的影响,会给退偏振比反演带来较大的系统误差.     

Multiple Solutions of Laminar Flow in Channels with a Transverse Magnetic Field

We present a numerical investigation for steady laminar flow of a viscous incompressible electrically conducting fluid through a channel of a rectangular cross-section with a transverse magnetic field and suction or injection wails. Multiple solutions are presented for values of suction Reynolds number R and velocity coefficients of accelerating walls. Additionally, the associated transfer characteristics are discussed in detail.     

GF(Pn)上的插值理论及其在信息隐藏中的应用

给出了信息隐藏的一种数学描述,得到了GF(Pn)上的Newton插值公式,讨论了Newton插值公式和范德蒙逆矩阵在信息隐藏中的应用,给出了算法和算例.     

信赖域策略的内点投影既约Hessian方法解非线性约束优化

A interior point scaling projected reduced Hessian method with combination of nonmonotonic backtracking technique and trust region strategy for nonlinear equality constrained optimization with nonegative constraint on variables is proposed. In order to deal with large problems,a pair of trust region subproblems in horizontal and vertical subspaces is used to replace the general full trust region subproblem. The horizontal trust region subproblem in the algorithm is only a general trust region subproblem while the vertical trust region subproblem is defined by a parameter size of the vertical direction subject only to an ellipsoidal constraint. Both trust region strategy and line search technique at each iteration switch to obtaining a backtracking step generated by the two trust region subproblems. By adopting the l1 penalty function as the merit function, the global convergence and fast local convergence rate of the proposed algorithm are established under some reasonable conditions. A nonmonotonic criterion and the second order correction step are used to overcome Maratos effect and speed up the convergence progress in some ill-conditioned cases.     

Al2O3陶瓷材料应变率相关的动态本构关系研究

采用改进的SHPB实验方法对Al2O3陶瓷的动态力学性能进行了研究,得到了材料在较高应变率范围内的动态应力应变曲线。结果表明,Al2O3陶瓷为弹脆性材料,其动态应力应变呈非线性关系,在较高的应变率范围内,陶瓷材料的动态应力应变关系是应变率相关的;材料的初始弹性模量、破坏应力、破坏应变值随应变率的增大而增大。基于损伤力学的基本理论,给出了Al2O3陶瓷的一维损伤型线性弹脆性本构模型。根据SHPB实验结果确定模型中的参数,得到了Al2O3陶瓷应变率相关的损伤型动态本构方程。     

初始呼吸子对Sine-Gordon系统动力行为的影响

研究了简谐外力扰动下,计入Peierls-Nabarro力和固体粘性效应,在Neumarm边界条件下杆的运动,这个运动可以用Sine-Gordon型方程来模拟．通过有限差分将无穷维的Sine-Gordon型系统近似为有限维系统．当外力的幅值和初始条件中呼吸子的相位发生变化时,系统的解呈现出丰富的空间结构和时间行为,对于一定的外力幅值和相位,系统具有混沌解．发现初始呼吸子的相位也是影响系统运动状态的重要因素。     

卟啉壳聚糖共聚物的合成及其光动力抗肿瘤性能

基于第三代光敏剂的设计思路,以提高光敏剂的生物相容性等性能,用EDC/NHS催化体系,将羧甲基壳聚糖(CMC)与卟啉结合制得卟啉-壳聚糖共聚物(TAPP-CMC)。通过紫外光谱、红外光谱、X射线粉末衍射和热重量分析表征了相关化合物;通过扫描电镜观察到TAPP-CMC和CMC均为不规则的片状结构;肿瘤细胞形态考察了TAPP-CMC对肝癌细胞的光动力抗肿瘤活性。研究结果表明：EDC/NHS催化体系是一种可行的卟啉-壳聚糖共聚物的合成途径,聚合后可提高其生物相容性,同时对肝癌细胞有一定的光动力抗癌活性。