介质阻挡流光放电中的螺旋波与靶波

采用双水电极实验装置,对大气压氩气介质阻挡放电中的靶波与螺旋波斑图进行了观察测量.实验发现靶波与螺旋波可以互相转变,且有2种不同的转变路径:靶波→单臂螺旋波→靶波→单臂螺旋波;靶波→单臂螺旋波→双臂螺旋波→靶波.

非洲爪蟾卵母细胞内的螺旋钙波和靶波

该文应用定态线性化的Atri模型方程,描述非洲爪蟾(XenopusLaevis)卵母细胞内钙波的生成和演化.在忽略细胞边界影响的近似下,得到了爪蟾卵母细胞内螺旋钙波和靶波的解析解.对于远离细胞中心的渐近情形,对应的螺旋波为Archimede型.由此得到的波速、波长和周期均与实验和数值模拟结果吻合.并指出IP3R失活常数必须大于2.43s,才能产生胞内周期钙波.

生物模式形成过程中的靶波

复杂生物组织的产生在一定程度上依赖于许多因素的相互作用．所讨论的活化质－基质（ａ，ｓ）系统是一个简单的系统，它描述了在开始时几乎是均质状态的组织形态模式的产生过程．在细胞生长区域内，通过现有细胞的分裂和移动，（ａ，ｓ）系统优先产生了新的最大值区域．这是细胞生长的定量描述，反映了其局部催化和长期抑制的基本规律．在（ａ，ｓ）系统中用数值方法得到了一个生物模式形成过程中的靶波．对其稳定性进行了讨论，得到了其参数（扩散系数，移动速率，交互作用系数，饱和常量等）在一定范围内解稳定的一组充分条件．用李雅普诺夫－施密斯方法，对其临界点附近的分叉问题作了分析．随着参数的变化，这是一个鞍－结型分叉．

固定化酶的反应扩散过程的靶波解

通过固定化酶的数学模型的数值模拟。

果蝇复眼形成过程中的靶波

本文用数值方法，求出了果蝇复眼形成过程的靶波解并对解的稳定性和临界点的分叉问题进行了分析．

局部自耦合靶波法抑制螺旋波

在系统局部采用闭环反馈来产生靶波,用靶波抑制一类激发介质Barkley模型产生的螺旋波,并对其物理机制进行了说明。其特点是不改变系统的动力学结构,通过系统的自适应耦合作用使控制过程中螺旋波和靶波实现动态竞争,达到抑制螺旋波的演化行为。数值计算表明:该方案可以有效地将系统控制到靶波,而且对于时空噪声具有一定的抗干扰性。

梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性.当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激,则在网络内诱发靶波,且这些靶波如‘节拍器’可调制介质中行波的诱发和传播.基于Hindmarsh-Rose神经元模型构造了最近邻连接下的二维神经元网络,研究在非均匀耦合下神经元网络内有序波的诱发问题.在研究中,选定网络中心区域的耦合强度最大,从中心向边界的神经元之间的耦合强度则按照阶梯式下降.研究结果表明,在恰当的耦合梯度下,神经元网络内诱发的靶波或螺旋波可以占据整个网络,并有效调制神经元网络的群体电活动,使得整个网络呈现有序性.特别地,当初始值为随机值时,梯度耦合也可以诱发稳定的有序态.这种梯度耦合对网络群体行为调制的研究结果有助于理解神经元网络的自组织行为.

反应扩散系统中反螺旋波与反靶波的数值研究

采用三变量Brusselator扩展模型在二维空间对反应扩散系统中反螺旋波和反靶波进行了数值模拟,利用色散关系和参量的时空变化研究了反螺旋波与反靶波的形成机制和时空特性,分析了方程参数对反螺旋波与反靶波的影响,获得了多种不同臂数的反螺旋波.模拟结果表明:反螺旋波源于波失稳、霍普失稳,或两种失稳的共同作用,而在反靶波中除上述两种失稳外还同时存在图灵失稳,波的传播方向均由外向内;反螺旋波波头的相位运动方向与波的走向相同,且旋转周期随臂数的增加逐渐增大;多臂数的反螺旋波由于受微扰及边界条件的影响,在波头的持续旋转运动中可以向臂数少的反螺旋波发生转变,并且在一定条件下单臂反螺旋波可实现到反靶波的转变;当不活跃中间物质的浓度的扩散系数超过临界值时,波的传播方向发生改变,系统可以实现反螺旋波到螺旋波以及反靶波到靶波的转变.

变构酶生化反应-扩散体系中超靶波的模拟

远离平衡系统中,通过物质和能量的耗散可以形成斑图结构。相对于螺旋波斑图的广泛研究,靶波的研究少有人关注,更别说超靶波。本文对耦合变构酶化学反应-扩散体系模型进行数值模拟,不仅在靶波的基础上得到了振幅调制的超靶波,而且得到的超靶波还具有波群结构。这在文献中还未见报道,对靶波的研究将是一个重大突破。

介质阻挡放电跃变升压模式下靶波斑图研究

在大气压氩气介质阻挡放电中,首次通过跃变外加电压得到了稳定的靶波斑图.实验分别研究了跃变再缓变和直接跃变升压模式下靶波斑图的稳定性和波长选择.研究发现,跃变再缓变升压之后得到的靶波斑图不稳定,其与螺旋波相互转换.在这种转换中,靶波每次出现的时间为几十毫秒.直接跃变升压得到的靶波斑图稳定性明显增强,其稳定时间通常为5min以上.比较不同升压模式下靶波斑图的波长,发现直接跃变升压模式下波长随电压升高减小较快.综上表明,升压模式对靶波斑图的稳定性和波长都有影响.

可激发介质中环形异质介质导致自维持靶波

在二维可激发介质中引入环形异质可激发介质,研究了可激发介质中自维持靶波的形成,数值模拟结果表明:当介质的激发性和环的尺寸适当选取时,初始的扰动可在可激发介质中产生自维持靶波,对产生自维持靶波的物理机理作了讨论.

神经元网络中分布式电流诱导靶波机理研究

以四变量的Hodgkin-Huxley神经元模型构建规则网络来研究分布式电流刺激诱导靶波问题.在一个二维规则网络的局部方形区域输入恒定刺激电流I1,其余区域结点上的神经元输入刺激电流I2来刻画分布式电流.分别研究了耦合强度、刺激电流I1作用区域(受控神经元个数)、分布式电流梯度(ΔI=I1I2)对靶波形成的影响.研究发现:刺激的区域越小,需要的电流梯度(ΔI)越大;耦合强度越大,诱导靶波所需要的电流梯度(ΔI)也越大.最后讨论了分布式电流作用和靶波的形成机理.进一步研究发现,诱导的靶波对通道噪声有较强的抗干扰性.

运动靶标激波检靶定位模型

为提高运动靶标的激波检靶定位精度,对定位模型和求解算法进行研究。采用几何方法推导弹丸激波到达传声器阵列时间的模型,通过非线性最小二乘法求解弹丸飞行速度、命中坐标、入射角等参数。利用该模型进行仿真,分析靶标速度误差、激波到达时间误差和弹丸速度等对检靶精度的影响。结果表明:忽略快速运动靶标的速度会带来较大检靶定位误差,必须在激波检靶建模求解时考虑靶标运动速度。

实时高精度T型激波检靶系统研究

野外靶场应用T型激波检靶时,环境风对报靶精度有重要影响。现推导了有风环境下T型靶的激波传递模型,采用一次方程组即可进行解析求解,提高了计算实时性。通过仿真分析横向风、纵向风、传感器阵列基线长度等因素对激波检靶精度的影响,为T型靶优化设计提供了基础。

局部不均匀性对时空系统振荡频率的影响

以复金兹堡一朗道方程为模型,利用数值实验方法观察了时空系统中螺旋波斑图的演化行为,发现在局域非均匀参数条件下,系统的螺旋波可以受到该杂质区域的影响而演化成为稳定的靶波.研究表明,内传的螺旋波转换为稳定靶波的必要条件是非杂质系统和杂质系统的振荡频率相等且小于系统的固有频率,并在参数一频率空间形成一个特殊的V形区域,进一步分析表明,该V形区域具有左右对称、两侧靶波传播方向相反以及随杂质区域参数α_2的增大而向参数β_2减小方向平移等性质.

一个双变量元胞自动机模型的定性研究

实际激发系统通常可由一对偏微分方程来反映,具有两个变量。根据奇异摄动理论的结论,激发介质中非线性波在传播过程中应满足色散关系和曲率效应。本文介绍了一个具有双变量的激发介质元胞自动机模型,利用该模型进行了数值模拟,模拟结果定性体现了色散关系和曲率效应。文中还模拟再现了靶波自维持现象,并对此现象的产生机制进行了分析。

二维相移耦合振子系统斑图的缺陷效应

考察了在考虑不同阻挫时,极限环振子耦合系统的斑图动力学行为.每个极限环振子只与其最近邻的4个振子相互作用.螺旋波斑图,湍流和西洋棋盘斑图等都被观察到.我们使耦合系统中极大部分都以相同的相移,其中随机选择少量的耦合以不同的相移,称之为缺陷.当没有缺陷时,整个二维系统呈现出来的是螺旋波斑图结构,当随机改变其中的较少的联接属性(相移)时,就会出现靶波,当缺陷进一步增加时,靶波又会消失,这是个渐变的过程.

时空斑图研究进展

斑图广泛存在于自然界的各个领域,且与人们的生存和生活息息相关,对斑图动力学进行相关研究是十分必要且有意义的。斑图动力学将通过阐述其研究背景、研究方法、形成机制以及研究进展等方面来展开介绍。重点分析螺旋波和靶波在不同系统中的形成机制、控制方法,以及系统受到外界刺激时,系统的动力学行为如何变化。此综述可以为斑图动力学的了解和研究提供参考。

超高速撞击过程产生的电磁脉冲对测试信号的干扰

超高速撞击过程的毁伤破坏机理研究对评估动能武器撞击毁伤能力及碰撞破坏程度等具有重要理论意义。为探索超高速撞击条件下靶内应力波测量方法,在层状结构的花岗岩靶内布置PVDF薄膜传感器测量撞击过程中应力波传播。试验结果表明:当弹速小于2 500 m/s时,PVDF薄膜可有效获得应力波信号,弹速接近3 000 m/s时,撞靶过程产生的电磁脉冲会对PVDF传感器产生干扰,无法获得有效信号。电磁脉冲的幅值大小与弹体材料无关,与弹速有关,速度越高,干扰越严重。弹速大于3 000 m/s撞击靶标时,测点布置距撞击表面应大于500 mm,速度越高测点距碰撞点的距离应越大,近距离处的应力波可根据远处有效信号通过数值仿真计算获取。

随机相位扰动抑制激发介质中漂移的螺旋波

研究了一类二维变量描述的激发系统中漂移螺旋波的抑制问题.通过在整个系统中局部注入带随机相位的电信号,如在系统256×256格点的边界或中心区域中选取4×4或者5×5格点区域施加一个带随机相位的外部激励电信号,在系统内部产生一个持续的靶波信号,实现靶波对螺旋波的动态竞争.数值计算表明:该方法对于Barkley模型中螺旋波有很强的抑制作用,与简单的局部周期信号驱动比较,具有暂态过程比较短的特点,而且对于时空噪声具有一定的抗干扰性.在一定的噪声范围内,即使系统出现不均匀性,也可以观测到靶波,新出现的靶波对螺旋波有抑制作用.