双模光机械腔中冷原子的量子相变和超辐射相塌缩

在双模Dicke模型的基础上,研究了光场(模式1)与机械振子有非线性耦合的双模光机械腔中冷原子的量子相变.利用自旋相干态及变分法得到了系统基态能量的泛函.通过求解和判定稳定性,得到了相变点和基态相图.发现存在正常相和反转正常相的双稳态,超辐射相和反转正常相的共存态,以及单独存在的反转正常相.原子与两模光场相互作用强度的不同对相变点的值有较大影响,存在正常相经过相变点到超辐射相的量子相变.光-声子非线性耦合对相变点没有影响,但诱导了超辐射相的塌缩,存在一个转折点,经过转折点可以实现超辐射相到反转的正常相的量子相变.超辐射相的区域随着光子-声子耦合的增加而减小,在耦合的临界值处收缩为零,即转折点和相变点重合,并且有可能出现两个正常相之间的原子布居数的反转;光-声子的非线性耦合还产生了不稳定的非零光子态,它与超辐射态相对应.在不含机械振子时,回到双模Dicke模型的结果.

深部地质洞穴塌缩的地震学证据——川东褶皱区深部的逆冲兼塌缩型地震的震源机制求解

地下深部有大型洞穴吗?本文通过地震学方法推测地下7 km左右仍存在较大的地质洞穴.本研究中使用了完整矩张量反演方法(波形拟合gCAP方法)分析了2016年12月27日在重庆市荣昌区发生的M_(L)4.7地震,得到其完整震源机制的矩张量解,波形拟合度很高.反演结果显示此次地震较为特殊,震源机制是逆冲兼塌缩型,地震矩心深度在地下7 km深处.根据震源机制的结果,加之此地震位于背斜褶皱附近,本文推断此地震的发生是背斜褶皱部的断层发生逆冲,继而导致了褶皱部的地质空洞稳定被打破,发生了垮塌和塌缩.震源机制的结果显示地震矩张量主要是水平分量,而垂直分量较少,此结果和当地构造应力很吻合.研究结果显示了完整矩张量震源机制反演方法对复杂地震的研究是很有效的手段.此外,本区域页岩气钻井深度很深,而且有水压致裂作业,推测地震可能被注水压力所诱发.

引力塌缩系统的熵变

在共动坐标系下，对引力塌缩系统的熵变进行了研究，证明了理想流体系统的塌缩是等熵过程，有辐射热流的开放系统的塌缩是减熵过程．对非理想流体系统推出了熵变的一般公式，并应用到有辐射中微子的塌缩过程，其总熵是减少的．

多孔TNT炸药中热点形成的粘塑性塌缩机理

本文探讨了多孔ＴＮＴ炸药中热点形成的粘塑性塌缩机理。在研究孔隙周围介质的粘塑性运动和由此引起的加热时，考虑了熔化效应，并对所建立的模型进行了数值计算。结果表明，在约３ＧＰａ的较低幅值冲击波加载下，受熔化影响，在具有不同尺寸的孔隙边界附近，熔化区温度均保持在熔点附近，而熔化区的存在保证了加热层具有一定的深度。对大颗粒样品，由于孔隙塌缩过程中熔化区的不断扩大，在熔化区中屈服强度为零，粘性很小，孔隙边界最终可以达到较高的塌缩速度。因此，在孔隙闭合阶段必须考虑点火的流体动力学机理；而对细颗粒样品，熔化则强烈地降低了点火感度。

CaⅢ等核及等电子系列离子3d波函数塌缩研究

利用HFR和LS-dependent(LS-D)的HFR自洽场方法,系统地计算了CaⅢ等核及等电子系列离子的3d电子径向波函数,分析了3d波函数的塌缩规律,揭示了3d波函数的塌缩与谱项的强烈依赖关系,并进一步讨论了由于3d波函数的塌缩引起的3p6→3p53d跃迁能和振子强度的变化.

多元混合PBX炸药孔隙塌缩热点模型

为能模拟不同炸药配比的多元混合PBX炸药冲击起爆过程,在弹黏塑性双球壳孔隙塌缩热点模型的基础上,考虑混合炸药中各炸药组分之间的耦合机制,建立了一个多元混合PBX炸药孔隙塌缩热点模型,并根据该模型给出了新的热点反应速率的理论表达式.运用该模型计算了不同炸药配比的HMX/TATB二元混合PBX炸药在冲击起爆点火阶段的反应度.计算结果表明,该模型可以较好地描述炸药配比对多元混合PBX炸药点火过程的影响.

复杂受力环境下非均质炸药孔洞塌缩热点生成机理

为探索非均质炸药在复杂冲击环境下的热点生成机理,在一维粘塑性孔洞塌缩热点模型中,考虑了外力为拉伸、压缩等不同作用模式,并引入了炸药力学性能随温度和损伤的影响,建立了炸药孔洞塌缩热点生成模型。模拟了孔洞在复杂冲击环境下的运动规律,对比分析了PBX9404炸药孔洞在持续压缩、拉伸与压缩交变两种不同外力作用下热点的产生模式。结果表明,持续压缩作用大于400 MPa下孔洞可产生热点,而拉伸与压缩交变作用250 MPa下孔洞可产生热点,因此,拉伸与压缩交变作用更容易产生热点。

冲击载荷下孔隙塌缩过程的数值模拟

爆炸压实过程中多孔体的孔隙闭合程度对压实效果起着决定性作用。利用LS-DYNA有限元程序,对无氧铜中的圆形孔隙塌缩过程进行了数值模拟。根据模拟结果分析得出,在6 GPa的冲击压力下,孔隙闭合时不同边界区域会发生爆炸焊接和射流侵彻,这2种结合机理可以使材料结合更牢固,提高材料的致密度和机械强度,实现高质量的爆炸压实。

孔隙塌缩对工业炸药爆轰的多重作用

通过对工业炸药爆轰反应过程中微孔隙压溃的细观与宏观过程进行研究,提出炸药孔隙压溃不仅产生绝热压缩、射流冲击、摩擦剪切生热的“热点”因素;冲击射流产生的旋涡运动,还会起到搅拌混合作用,促进爆轰燃烧反应;同时旋涡运动的湍流能量还会通过粘性耗散转变为热能,供给爆轰波,与化学反应放热一起维持爆轰传播;即工业炸药爆轰中的微孔隙塌缩同时起到了“热点”、搅拌混合促燃和湍流释能的多重作用。炸药孔隙的搅拌混合作用决定了“化学反应区”和“湍流耗散区”的厚度大小,其中“化学反应区”的厚度与孔隙度成反比,“湍流耗散区”则与孔隙度成正比,两者的共同作用构成支持爆轰波的“释能区”,这使得工业炸药存在能量利用率最高的最佳装药密度。基于爆轰波“释能区”的新观点,建立了工业炸药的最佳装药密度、极限直径、临界直径、高密度“压死”、炸药能量利用率等爆轰性能经典问题之间的内在联系。通过“孔隙混合效应”和乳化炸药粒径分析,基于敏化气泡与炸药粒径相匹配原则,提出对于粒径5~6μm的乳化炸药,敏化气泡以直径10~100μm为最佳。

Xe原子的等核及等电子系列离子4f波函数塌缩研究

利用HFR和LS-dependent(LS-D)的HFR自洽场方法,系统地计算了Xe原子的等核及等电子系列离子的4f电子径向波函数,讨论了4f波函数塌缩与谱相的强烈依赖关系.通过进一步计算4d10→4d9nf跃迁振子强度,说明实验上观察到的Ba2+光谱上强吸收线的出现是由于4f轨道的部分塌缩导致4d→nf1P跃迁产生的.对于高电离的Xe原子的等电子系列离子,4f轨道完全塌缩以后,跃迁振子强度主要集中在4f1P能级,使得吸收光谱上的唯一强吸收线是由于4d→4f1P跃迁产生的.

基于SPH方法的爆炸压实孔隙塌缩模拟

SPH无网格方法适用于大变形问题的数值模拟,近年来一直是研究的热点。爆炸压实过程中孔隙的闭合程度对压实效果起着至关重要的作用。运用AUTODYN软件中的SPH方法对爆炸压实中颗粒间的孔隙闭合过程进行模拟,将模型简化为密排球堆模型中的正三角孔隙闭合模型与倒三角孔隙闭合模型。模拟铜颗粒的孔隙闭合,选用Johnson-Cook本构模型和Hugoniot冲击关系,加载条件为速度加载。根据数值模拟得到的应力分布图、速度分布图、大塑性变形及碰撞点切线的速度分布曲线,可以得出爆炸压实过程中存在着微爆炸焊接、微摩擦焊接、射流侵彻、大塑性变性等过程。不同的孔隙闭合方式下所产生的沉能机制与理论分析得出的相符合。

空芯光子晶体光纤的塌缩及选择性液体填充

研究了一种空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的微孔塌缩特性,所用设备为传统光纤熔接机,对塌缩后的光纤实现了液体的选择性填充。并通过有限元法仿真分析了该空芯光纤在液体填充前后的基本参数:有效折射率、模场有效面积、数值孔径。通过仿真对比发现空芯光纤在中心孔选择性液体填充后非线性效应增大;通过实验得出了最佳光纤塌缩参数为光纤端面距离放电中心距离为50μm,放电时间800ms,放电强度为15.5mA。

简立方格点自避行走所模拟的高分子链吸附和塌缩

采用复合Markov链法 ,针对简立方格点上的自避行走模型 ,研究了同时具有对壁的吸附作用ε1 和最近邻相互作用ε2 的高分子链的热力学性质 .相互作用能量参数ε1 和ε2 分别联系于参数α和 β .令链长N=10 0 ,由这种MonteCarlo方法可得出链的自由能FN(α ,β) ,热容2 FN(α ,β) /2 α和2 FN(α ,β) /2 β ,吸附点平均数〈m〉/N ,最近邻相互作用对平均数〈n〉/N和均方末端距对壁的垂直分量RZ2 .除已有方法由热容数据可绘出α β相图外 ,建议由结构参数〈m〉/N ,〈n〉/N和RZ2 绘制相图 ,并发现二者基本一致 .所得相图表明 ,存在 4个相区 ,分别是解吸 膨胀相 (DE) ,吸附 膨胀相 (AE) ,解吸 紧密相 (DC)和吸附 紧密相 (AC) .在伸展区和塌缩区 ,随着吸附作用的增强 ,会出现吸附相转变 .在解吸区和吸附区 ,随着自相互作用的增大 ,也将出现塌缩相转变 .相图出现了两个三相点 ,即AE AC DC三相点和AE DE

爆炸粉末烧结微孔隙塌缩沉能分析

对爆炸粉末烧结过程中颗粒间的结合和沉能机制进行了分析,用反映微孔隙闭合的一维球对称塌缩模型对爆炸粉末烧结后期由微孔隙闭合引起的沉能现象进行了研究。在球对称塌缩一维流动的控制方程中引入传热项的影响,采用刚塑性假设并引入热粘塑性本构关系,利用有限差分法对球壳收缩过程中的温度分布进行了计算。结果表明:热传导的影响随孔隙尺度的变小而变大;球壳收缩过程中其内壁经历了从弹塑性体到流体的转变,其温升远高于其它部位的温升,其它部位较低的温度将对熔化的球心起到低温淬火作用。

空间飞行器近尾区内场的塌缩和密度空洞的形成

利用数值模拟计算的方法,研究了运动飞行器与周围等离子体,在近尾区内非稳态非线性相互作用问题,得到了场和密度扰动的分布.结果显示,由于场的塌缩效应,在飞行器的近尾区,形成了可以被探测到的密度空洞和电磁孤波.通过对这种密度空洞和电磁孤波的探测,可以跟踪探测具有隐身特性的飞行器的轨迹.

内壳层电子激发诱发的电子波函数的塌缩

利用Hartree-Fork(HFR)自洽场方法,计算了Ar原子在激发态3p53d和激发态1s3p53d 4s、2s3p53d 4s、2p53p53d 4s、3s3p53d 4s、3p43d 4s情况下3d电子的轨道半径、有效量子数、束缚能及径向波函数,揭示了内壳层电子激发导致的电子波函数的塌缩现象。

塌缩星的熵和黑洞的熵

本文提出了黑洞形成的三种具体模式,即:(Ⅰ)塌缩物质团中心先形成黑洞核,外部物质逐渐落入使黑洞核不断长大,最后整个星体形成一个黑洞;(Ⅱ)塌缩物质团各层同时满足Schwarzschild条件;(Ⅲ)塌缩物质团最外层先满足Schwarzschild条件.计算了三种模式中塌缩物质所携带的熵S_m,与所形成黑洞的黑洞熵S_(BH),发现S_(BH)比S_m大10^(19)倍,并得到了能形成黑洞的质量下限为Planck质量M_p=10^(-5)g.对S_(BH)的本质进行了讨论,认为S_(BH)中除普通的热力学熵以外,还可能包含有其它的东西.

磁塌缩不稳定与自生间歇磁流

太阳和天体物理吸积盘中的磁场是一种空间间歇的磁流。在整个太阳上都可发现这种间歇磁流片,其中光球上90％以上的磁流呈现为强场形态,其强度为0.1～0.2T,大小为50～300km;在吸和盘中,已知脉动磁场比宏观磁场强几个数量级。 磁场的重联湮灭,导致在薄电流片区形成小尺度的磁环胞以及高涨的横等离激元。磁流和等离激元之间的非线性相互作用引起自类似塌缩,形成更为空间间歇的塌缩的磁环元胞。而横等离激元诱发的自生磁场具有调制不稳定性,导致磁场塌缩,形成高度间歇的磁流。 分别在磁流力学和等离子体动力论两种情况下,分析了这种磁塌缩不稳定性,并用于解释太阳上的间歇磁流以及寻求天体物理吸积盘中的反常粘滞。

VGCG宇宙模型的非线性塌缩

在球状塌缩的框架下研究了VGCG宇宙模型的非线性塌缩。VGCG和重子是形成宇宙大尺度结构的重要成分,重点研究它们的非线性塌缩过程。讨论了不同的α和ζ_0取值对VGCG模型球状塌缩过程所产生的影响,结果表明:大值的α和小值的ζ_0都可使得非线性塌缩过程发生得更早并且更快。通过将研究结果和ΛCDM模型的情况进行比较发现:当α的取值小于等于10^(-2)时,VGCG模型和ΛCDM模型的塌缩曲线几乎重合在一起。

端基附壁高分子模型链的塌缩转变

借MonteCarlo和模拟退火方法研究了端基附壁高分子尾形链在不同温度下的形态变化 ,链的模型采用有最近邻相互吸引作用的自避行走 .计算机实验结果表明 ,对于端基附壁的高分子尾形链 ,与自由链一样 ,当温度逐渐降低时高分子链会发生从松散的无规线团到紧密球体的塌缩转变 .计算机模拟得到了端基附壁链的均方末端距及其分量 ,均方回转半径及分布随温度的变化 .由于刚性壁的影响 ,使得有限链长的高分子尾形链与自由链相比 ,其表示链尺寸 温度关系的曲线要稍低 .模拟还发现 ,在高温时壁对链形状的影响比较大 ,壁垂直方向上尺寸明显大于平行方向的尺寸 ,后者接近于自由链的尺寸分量 .然而 ,低于θ温度时 ,尤其是完全塌缩之后 ,壁对链形状的影响已经很小 .