研究非保守力和非完整约束对Lagrange系统的Noether对称性的影响.Lagrange系统受到非保守力或非完整约束作用时,系统的Noether对称性和守恒量都会发生变化,原有的一些Noether对称性消失了,一些新的Noether对称性产生了,在一定条件下,一些Noether对称性仍保持不变.分别给出系统的Noether对称性以及守恒量保持不变的条件,并举例说明结果的...
研究非完整力学系统的非Noether守恒量——Hojman守恒量.在时间不变的特殊Lie对称变换下,给出非完整力学系统的Lie对称性确定方程、约束限制方程和附加限制方程,得到相应完整系统的Hojman守恒量以及非完整系统的弱Hojman守恒量和强Hojman守恒量.给出一个例子说明本文结果的应用.
引入一个新的能量分布函数,利用该能量分布函数与粒子速度分布函数耦合来求解一个热流场.因而,这一能量分布函数与粒子速度分布函数和Boltzmann方程构成了一个新的格子Boltzmann模型.这一模型满足质量、动量和能量守恒的准则.用该模型对垂直平板间的狭缝热对流进行了数值模拟,数值结果表明,在Prandtl数为1,Grashof数在1.3×10^2~1×10^6...
将在行波变换下的Jacobi椭圆函数展开法推广到范围非常广泛的一般函数变换下进行,利用这一方法求得了一些非线性发展方程的精确周期解,这些解包括了在行波变换下所求得的周期解.证明了一些非线性发展方程的周期解一定是行波解.
给出了具有一维Wood—Saxon型标量势大于或等于其矢量势时的Dirac方程的s波束缚态解.
给出了具有Rosen-Morse型标量势与矢量势的Klein—Gordon方程和Dirac方程的s波束缚态解.运用超对称量子力学和形不变性得到了束缚态能谱,通过变量代换求得波函数.把上述方法推广到相对论量子力学。
将非球谐振子势V(r)=ar^2+br^4+cr^6径向波函数展开为指数函数与多项式函数的乘积,应用多项式函数的系数关系确定了体系的能级和波函数.结果表明,体系处于束缚态时,势参数a,b,c必须满足一定的约束条件.
采用量子力学算符方法确定了最小经典波包的Gauss型复函数表达式.这些波包中心频率的取值可由位移参数和压缩因子任意调节.结合真空中自由传播光波的实例,探讨了经典物理量的复函数表述和负频率的物理意义.以复函数的实部和虚部分别表示横波的两个独立振动模式,而频率的正负则联系着圆偏振光偏振面的旋转方向和传播方向.还研究了最小光学...
介绍一种光纤中稳定的单光子干涉以及单光子路由控制方式.使用Sagnac单光子环形干涉仪,通过分时相位调制,改变其顺时针和逆时针两路光子问的相位差.在Sagnac单光子环形干涉仪中,顺时针和逆时针两路光子走过的是同一段光纤,简便有效地补偿了光纤长度随时间缓变带来的相位涨落,而且两路光子经历了相同的偏振模色散,较好地抑制了偏振态波动...
引入Landau系统(带电粒子在垂直于均匀磁场平面内的运动)的相位本征态,利用这些本征态可方便地描述带电粒子圆周运动,且所得结果与规范的选择无关.
用状态观测器构造两个与混沌系统同步的子系统,将数字信号调制发送系统的参数,两同步系统交替与发送端同步.在接收端,利用同步误差解调出信号.以Henon混沌为例构造基于状态观测器的参数调制与解调系统,进行数值模拟,验证了该方法的有效性.
提出了少参数二阶Voherra滤波器的一种离散余弦变换(DCT)域二次滤波实现结构及其NLMS自适应算法,并用这种DCT域二次滤波预测器研究了三种连续混沌信号的非线性实时多步预测性能.仿真研究结果表明:(1)这种DCT域二次滤波预测器比少参数二阶Volterra滤波器的一步预测均方误差性能提高了100倍,表明这种实现结构简单、易实现,且具有更好的收敛性...
研究了双稳系统随机共振频谱的洛伦兹分布特征,得出在谱分布能量较集中的低频区才能产生可辨识的随机共振谱峰.探讨了大参数信号双稳系统的二次采样随机共振的频谱特性.以强噪声中弱信号的检测为实例,阐述了二次采样随机共振技术的具体应用.
通过研究一维光子晶体受压力后其光带隙性能的变化,提出了光子晶体压力传感器的原理.计算表明,压力的大小与禁带起始波长、截止波长和禁带宽之间呈简单的线性对应关系.这就提供了通过测量光带隙性能而感知外载荷或者通过施加载荷而调制光带隙性能的可能.由于光子晶体的结构周期和光波波长为一个数量级,也就有可能制造出一系列精巧的压力、...
原子力显微镜(AFM)的微探针系统是典型的微机械构件,它在接触扫描过程处于耦合变形状态.采用数值模拟方法探究恒力模式下探针耦合变形对微观扫描力信号、微观形貌信号的影响.研究表明,AFM的恒力模式扫描中,法向扫描力并不是恒定大小,与轴向扫描力存在耦合作用,在粗糙峰峰值增加阶段,二力均增加;在粗糙峰峰值减小阶段,二力均减小;该耦...
利用微观sdIBM-2+2q.p.方案,成功地计算出^124Te核的低自旋态和部分高自旋态,特别是较成功地再现了11^+,12^+,31^+,32^+和51^+态.基于该方案推出的能量关系指认:61^+,81^+和101^+态是两质子的顺排态,解释了在实验上观察到的集体态与单粒子态共存的集体性结构,使该方案成为能从微观角度较好地描述没有明显对称性的一般核和过渡区核能...
通过单体密度矩阵的Wigner变换把相干密度涨落模型引入半经典扭曲波模型,并应用于分析在80和160MeV入射能量时^90Zr(p,p′x)反应中非弹性散射到连续态的多步直接过程.包括三步过程的双微分截面计算值与实验值有较好的符合.考察了核子动量分布对双微分截面计算的影响,并细致分析了各个核子动量区间对截面的贡献.
应用传输线理论研究了金属薄膜Salisbury屏的反射率频谱特性,得到了Salisbury屏的反射系数公式和带宽系数的表达式.理论和数值分析表明,Salisbury屏的反射频谱是谐振型的;在谐振频率处,反射率的大小仅与金属薄膜的归一化面电阻α有关,而在其他频率处则取决于α和隔离层波阻抗η2.反射率带宽系数△取决于反射率的考察值Гα,η2和α当α→αc,η2...
用数值方法求解含时薛定谔方程,研究了具有长程势和短程势的一维原子在强激光场中的高次谐波和电离特性.在强激光场中,长程势和短程势原子产生的高次谐波具有相似的特性,对应的平台和截止位置相同,但是短程势原子没有低阶的高次谐波,而长程势和短程势原子在激光场中的电离概率明显不同.研究结果表明,原子的激发态结构对低阶的高次谐波和...
根据谐衍射元件的特殊色散原理及红外波段的窗口特性,将谐衍射透镜应用于红外超光谱探测器中.阐述了利用衍射光学元件色散特性的新型红外双波段超光谱探测成像的基本原理,给出了具体的系统设计实例.设计结果表明,此系统提高了图像的分辨率,增大了接收光能量的能力.在两个波段内同时较好地完成了系统的像差校正,波前差都小于1/4波长.在2...
研究了原子与双模光场非简并拉曼耦合过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响.给出了原子处于基态且双模初始场为光子数态、相干态和压缩真空态时光谱结构的数值结果.发现数态光场在弱场条件下每模腔场谱都是三峰结构,在强场条件下则为双峰或单峰结构,相干态和压缩真空态光场的腔场谱在弱场或强场条件下都是双峰结构.随着斯塔克位移参数的变化...
用数值方法模拟异色光伏孤子的相互作用.结果表明孤子间相互作用是非弹性的,相互作用的孤子只在有限的传播距离内保持孤子形状.不同频率光伏孤子间的相互作用除了相互吸引外,还存在光能在孤子诱导波导间的耦合.
根据格子玻尔兹曼计算技术以及相应渗流理论,对多孔介质内流动-反应(矿物介质的溶解等)耦合这一非线性渗流问题进行了数值研究,计算结果与解析解基本符合.数字图像重构技术反映的结果表明流体流动和反应之间可以发生强烈的耦合和反耦合作用,同时可以形成条带结构这一自组织现象,与实验和其他理论分析结果符合也很好.
给出了一种新的色散介质的时域有限差分(FDTD)算法,称为分段线性电流密度递推卷积FDTD算法.利用电流密度和电场强度的卷积关系,给出了该算法的计算公式.通过计算碰撞冷均匀等离子体平板对电磁波的反射系数和透射系数,验证了该算法的高效性和高精度.
将色散介质的电流密度卷积-时域有限差分(JEC—FDTD)算法推广到各向异性磁化等离子体色散介质.该算法同时解决了电磁波在各向异性和频率色散介质中传播的难题,给出了各向异性磁化等离子体JEC—FDTD算法的公式.计算磁化等离子体平板对平行于磁场传播的电磁波的反射和透射系数,通过与解析结果的比较,验证了该算法的高效性和高精度.
介绍了描述大气压下超音速等离子体炬内等离子体特性的磁流体力学模型,在二维近似下,对会聚-扩展型喷口等离子体炬进行了数值模拟,获得了等离子体炬内等离子体速度、温度、压力以及马赫数的分布.结果表明超音速等离子体炬内的流场特性可以分为亚音速、跨音速和超音速三个明显的区域.
采用流体方程和自洽电荷变化模型研究了尘埃等离子体鞘层的玻姆判据.讨论了离子临界马赫数和尘埃粒子临界马赫数随尘埃密度变化的关系,以及尘埃表面势随尘埃密度变化的趋势.由于鞘边尘埃粒子的存在,离子必需以大于声速的速度进入鞘层;随尘埃密度的持续增加,离子的临界马赫数增加到一个最大值后开始逐渐减小.数值计算得到的结果满足Sagdee...
利用一维粒子模拟程序,观测到周期量级的超短激光脉冲在等离子体中可以以孤子形式传播.它在一定密度等离子体中以较高的群速度向前传播,并在到达等离子体与真空界面时发生反射和透射.当入射激光脉冲强度增大时,非线性调制效应使它产生较大的频率下移,致使光孤子传播速度变小.另外,对于同样光强下的几十个周期以上的光脉冲,它在等离子体...
利用改进的“等离子体球”模型模拟了Ar原子团簇与飞秒强激光相互作用的物理过程.改进后的模型弱化了原模型在共振吸收附近团簇内部屏蔽电场的异常增强行为,从而使其更为合理,计算得到的Ar离子平均动能与以往的实验结果符合.还定量地研究了Ar离子平均动能及其平均电荷态与团簇尺寸以及激光参数之间的变化关系.
金属丝阵Z箍缩(Z—pinch)内爆是产生强x射线辐射的重要方法之一.在一定脉冲功率加速器条件下,金属丝阵质量和丝阵半径的选择决定了Z-pinch内爆等离子体辐射产额的大小.采用薄壳模型计算了不同丝阵质量、不同丝阵半径、不同粗细和不同材料金属丝构成的丝阵的内爆时间、内爆轨迹、内爆速度,以及最大动能和动能转换率,综合分析了丝间隙、内爆...