质子辐照过程的统计分布研究

为了研究一定能量的质子在材料内穿行深度的变化,进而探讨对材料性能的影响,基于质子穿行过程中碰撞的随机性,建立了质子穿行过程的非平衡统计理论模型.分别计算出了高能和低能质子穿行长大速率函数和穿行深度概率密度函数.并以Kapton薄膜为例,发现高能质子的最概然穿行深度与之对应的最大概率密度的乘积为一个定值;随着低能质子能量的增加,其乘积呈阶梯状递减到一定值;高能和低能的分界线大约在105 eV数量级处.

低能离子注入植物种子深度的研究

为了研究种子内部空洞大小对注入离子穿行深度的影响,基于注入离子穿行过程的随机性及与植物种子内靶原子碰撞的微观过程,建立注入离子在植物种子内穿行过程的非平衡统计理论模型,求解与广义朗之万方程等价的Fokker-Planck方程,得到穿行深度概率密度分布函数。在此基础上,计算出注入离子与不同靶原子碰撞所走的平均穿行深度并进行比较,分析种子内部涨落的存在、引起的注入离子平均穿行深度的变化及植物种子内部空洞占不同体积比时对注入离子穿行深度概率密度的影响等。以入射能量为30 ke V的N^+注入到植物种子糙米中为例,计算了平均穿行深度,比较了空洞大小对N^+穿行深度的影响。结果表明:糙米种子内部空洞体积越大,N^+的穿行深度越大。

微动条件下材料磨损率的一种计算分析方法

微动现象广泛存在于工程结构中,近年来越来越受到科研工作者的重视.为了对微动磨损进行深入研究,本文根据微动摩擦系统中摩擦副间的特点,针对微动磨损过程,提出不对称双势阱模型,建立了其中粒子的运动方程;利用非平衡统计思想建立了理论模型,得到了计算磨损率的新方法.以金属材料Mg和Fe组成的摩擦副系统为例进行了计算分析,得出磨损率随磨损时间和势阱宽度的变化,进一步分析了载荷正压力变化对磨损率的影响.计算分析结果表明,在其他条件均不变的情况下,材料磨损率随磨损时间的增大而减小,且随着摩擦副系统中势阱宽度和载荷正压力的减小,磨损率也呈减小趋势.最后,通过与试验结果比较,验证了该理论模型的适用性.

碳钢材料的点蚀深度及统计特性研究

基于点蚀的随机理论和发生机理,建立了钢材料的点蚀深度和长大速率随机模型,模型中考虑了因材料和腐蚀环境的不均匀性而引起的涨落。采用该模型得出了Q235钢在模拟海洋大气环境中的点蚀深度和速率随时间变化的理论曲线,并得出点蚀深度的理论结果与实验数据比较吻合。利用非平衡统计理论,通过建立和求解FockPlank方程,计算了Q235钢点蚀的概率密度分布函数,推导出不同腐蚀时间时的最概然点蚀深度值和不同点蚀深度对应的最概然腐蚀时间范围。