筒仓效应观测仪的设计及其应用

设计并制作了观测静态颗粒物质筒仓效应的实验系统,应用该装置研究了筒仓效应的尺寸依赖性.实验结果表明:圆柱形容器中的颗粒物质对于容器底部的饱和压力依赖于容器直径的3次方,而改变填入颗粒的直径时则饱和压力并无明显改变.     

不同堆构条件下颗粒柱有效质量的涨落

利用静态颗粒特性实验仪研究了不同堆构条件下颗粒柱有效质量的涨落.发现当只有一种颗粒堆构时涨落随着颗粒柱与颗粒的直径比的增大而减小,除此之外,当有不同颗粒堆构时涨落还随着不同大小颗粒的堆构位置而变化,可将这种现象的机理归结为颗粒柱中的颗粒数量的异同以及颗粒柱与限界之间摩擦力方向的不确定性.     

颗粒介质弹性参数测量方法及装置研究

本文发展了一种实施简便的颗粒介质弹性参数测量方法,设计并加工了基于该方法的实验装置。利用加载设备对该实验装置在一个方向上加卸载,在加载方向和与之垂直的另一方向上测量载荷和位移后即可获得颗粒介质的等效弹性模量和泊松比。该实验装置的容器还可方便地调节尺寸,适用于测量不同粒径颗粒堆积在不同大小容器时的弹性参数。本文还研究了尺寸效应的影响,分析了容器尺寸和颗粒粒径分别对介质弹性参数的影响规律。     

Phase Transition and Critical Phenomenon Occurring in Granular Matter

We investigate the granular flow states in a channel with bottleneck by molecular dynamics simulations.Our study is restricted only on a selected key area rather than on the whole system to focus on the flow properties of a single granular state.A random force field is introduced to control the granular temperature.It is also pointed out that the flow rate in the granular flow can be correlated with the pressure,which leads us to carry out a comprehensive study similar to the classical study for general liquid-gas phase transition.Our results show that the dilute flow state and the dense flow state of the granules are similar to the gas state and the liquid state of general substances,respectively,and the properties of phase transition and critical phenomenon are also similar to those occurring in general substances.     

微波谐振腔Q值对磁激子振幅不稳定态阈值的影响

基于Safonov和Yamazaki所发展的激励自旋波非线性辐射衰减的理论［J. MMM. 161 (1996 ) 275］, 考虑磁激子与磁激子以及磁激子与光子的两种非线性相互作用过程，计算了微波谐振腔Q值对磁激子振幅不稳定态阈值的影响，结果与实验数据基本一致. 关键词： 磁激子 谐振器 铁磁体     

光子-磁振子相互作用过程：铁磁共振线宽的一种机制

通过分析磁振子的激励与弛豫过程，指出光子-磁振子的相互作用是铁磁共振线宽的机制之一， 利用幺正变换得到了3玻色子相互作用项的对角化哈密顿量，为精确计算共振线宽提供了依据。     

颗粒堆准静态崩塌及慢速流动过程中的堆结构研究

运用自行设计的实验装置并结合颗粒跟踪与成像技术,系统地研究了不同堆积程度的颗粒堆在准静态崩塌过程中的滑移行为.实验发现在颗粒堆中一部分颗粒沿着斜下方向滑动,而另一部分颗粒则几乎没有滑动.精确的数据分析还表明颗粒堆的滑动部分具有明显的层状结构特征,在每一滑动层中颗粒的滑移量基本相同,且各滑动层之间近似相互平行.这些滑动层与水平面的夹角约在40—50之间,与静态层表面与水平面的夹角一致.各滑动层中颗粒的滑移量随其距静态层表面的距离而线性的增加.不同堆积程度的颗粒堆的静态部分基本上不随堆积体积而改变.     

以弹跳机器人为背景的弹性环弹跳运动能量转换

文章以弹性环作为弹跳机器人的简单物理模型,研究弹性环对胡克定律的适用性以及弹性势能与初始动能的关系,在此基础上得出忽略空气阻力以及考虑空气阻力的理论弹起高度.文章利用高速摄像系统对弹性环运动过程进行观测,数据分析结果表明理论值与实验结果吻合较好.本文对于弹性环这种简单弹跳模型所得的研究结果有助于为弹跳机器人的能量转换效率及控制弹跳高度提供参考.     

Design of an Acoustic Levitator for Three-Dimensional Manipulation of Numerous Particles

We present a design of an acoustic levitator consisting of three pairs of opposite transducer arrays.Three orthogonal standing waves create a large number of acoustic traps at which the particles are levitated in mid-air.By changing the phase difference of transducer arrays,three-dimensional manipulation of particles is successfully realized.Moreover,the relationship between the translation of particles and the phase difference is experimentally investigated,and the result is in agreement with the theoretical calculation.This design can expand the application of acoustic levitation in many fields,such as biomedicine,ultrasonic motor and new materials processing.     

无线供能演示装置

根据电磁感应耦合原理,建立电容补偿式电路的相量模型,确定了影响传输效率的主要因素。基于实验得出最优电路参量,制作了简易的无线供电小车演示装置,具有较好的教学演示效果。