基于Phyphox软件测量地磁场的一种普适性方法

通过对地磁场矢量进行分解,提出运用手机Phyphox软件测量地磁场的一种普适性方法.该方法原理简单且易于操作,可用于实验教学,鼓励学生利用日常工具来解决物理问题,培养学生物理学科核心素养和发展创新意识.同时,该方法也可在导航、探矿等地磁场应用领域进行粗略的地磁场测量.

流体中普适的黎曼解法器求解方法

研究了一种普适流体力学的准确黎曼解法器求解方法,该方法可以应用于纯流体、两相流以及弹塑性流体.利用特征理论分析流体力学的连续偏微分方程组系统的双曲性,由特征值得到黎曼解法器的完整波系结构,从右特征向量建立满足完整波系的间断关系式来封闭求解得到黎曼解法器.该解法器具有完整波系结构,且包含原连续系统数学性质,能准确得到跨过不同波的物理量.在应用到拉氏方法或ALE方法中计算多介质问题时,由迎风性确定线性退化波两侧的物理量精度高,数值耗散性小,可以提高格式的精度.文中分别给出两相流和弹塑性流的数值算例,结果均显示了解法器的优点和特性.

普适的基于能量的分块方法计算甲烷水合物簇的精确结合能和拉曼光谱

甲烷水合物在化学、能源和环境科学等领域中都具有重要作用.本文采用普适的基于能量的分块(GEBF)方法计算了多种甲烷水合簇的结合能和拉曼光谱.首先使用这些甲烷水合簇的在显相关耦合簇[CCSD(T)(F12^(*))]水平下得到的GEBF结合能,评估了一系列密度泛函计算的结果.计算结果表明B3PW91-D3和B97D泛函表现最佳,与GEBF-CCSD(T)(F12^(*))基准相比的平均绝对误差分别仅为0.27和0.47 kcal/mol.然后用GEBF-B3PW91-D3方法计算得到了单、双笼甲烷水合簇的结构和拉曼光谱,得到的甲烷C-H键伸缩拉曼振动峰与实验值的偏差小于3 cm^(-1),说明B3PW91-D3泛函可以很好地重现实验结果.随着水笼尺寸的增加.甲烷C-H键伸缩拉曼峰发生红移,该现象与实验中提出的“松笼-紧笼”模型吻合.此外,甲烷分子邻近环境(水笼)的改变对拉曼光谱的影响很小,环境从单笼变为双笼导致C-H键伸缩拉曼振动峰的蓝移不超过3 cm^(-1).甲烷水合簇的理论拉曼光谱与实验拉曼光谱结合可以用来研究海底或星际冰体内部的甲烷水合物的结构.结合B3PW91-D3或B97D泛函和机器学习模型,可以进一步应用分子动力学模拟研究甲烷水合物的成核/生长机制和相变过程.

论小家电的低碳设计及方法

小家电是现代生活中使用频率、功能需求以及依赖度最高的电器产品。小家电的使用方便了人们的生活,提高了生活质量和劳动效率。但由于小家电的废弃率较高,对环境产生了负面影响。国内小家电的庞大需求量以及良好的市场前景,使得以佛山顺德地区为代表的小家电生产企业蓬勃发展。但部分企业缺少小家电的低碳竞争意识,因此无法适应即将到来的低碳经济时代。小家电低碳设计的开展针对的是产品的整个生命周期,谋求整体上的减碳。在这个过程中,设计师更应树立低碳设计观,通过设计建立社会的低碳文化。

30%毒死蜱微囊悬浮剂中游离毒死蜱的检测方法研究

建立一种有效、普适的方法用于30%毒死蜱微囊悬浮剂中游离毒死蜱的检测方法.试验使用正己烷作为萃取溶剂对样品进行前处理,采用气相色谱法测定游离毒死蜱质量分数,内标法定量.该分析方法的毒死蜱相关系数为0.999 8,变异系数为5.4%,平均回收率为103.70%.该方法操作简单,准确度、精密度及灵敏度均满足要求,可用于30%毒死蜱微囊悬浮剂中游离活性成分的检测.

基于一种普适性直接拉伸方法的岩石拉伸测试及问题分析

针对现有直接拉伸方法测试岩石抗拉强度存在对试验设备性能要求高、试验流程复杂、试验成功率低等诸多局限性难题,导致现有直接拉伸方法未能被广泛用于岩石抗拉特性测试,因此,基于“压转拉”理念,提出利用普通压力试验机均可进行测试的一种普适性直接拉伸方法。为阐明提出的直接拉伸试验方法的可行性,以国际上推荐的巴西劈裂法作为对比方法,以大理岩、砂岩、花岗岩3种岩石分别作为变质岩、沉积岩、岩浆岩3种岩类的代表,进行试验测试和对比分析。结果表明,提出的直接拉伸试验方法不仅简单好用,且测试结果有非常好的一致性;测试得到3种岩石的间接拉伸强度均高于直接拉伸测试结果,其规律性与现有直接拉伸测试方法与间接拉伸测试方法得到的一致;进而,考虑该直接拉伸试验方法中存在的潜在影响测试结果的条件,提出今后进一步优化该方法过程中,应重点考虑钻缝缝宽、缝底弧度、柱体高度及底部厚度、圆筒壁厚与粒径的比例等因素。

作用学概论

作用学是以作用现象为研究核心的一门新兴科学。作用现象是作用学研究的核心对象，但是，作用学涉及各种与作用现象有关的问题。作用学揭示了作用与各种事物之间相互联系的基本规律，给出了统一研究解决各种问题的一般方程和普适方法，拟补了传统基础理论和传统基础应用理论的各种不足与缺陷。作用学基本理论构成了作用学的理论核心，直接用于指导人们从事生产实践、科学研究和灾害预测与防治。

城市暴雨径流模拟的参数不确定性研究

基于暴雨管理模型(SWMM),构建了澳门半岛雅廉访实验小区降雨径流模拟系统,采用generalized likelihood uncertainty estimation(GLUE)方法对复杂降雨径流模型参数的不确定性进行了分析,采用均匀分布为参数的先验分布(prior distribution),选取拉丁超立方法作为采样方法,Nash-Sutcliffe效率系数作为似然评判准则。结果表明该方法可以有效的分析降雨径流模型参数的不确定性,对降雨径流模型参数识别提供了深入分析与理解模型系统的有效途径。

单点系泊系统的静态分岔特性研究

研究了潮流作用下单点系泊船舶的静态分岔特性。以三阶非线性操纵运动微分方程为基础导出了系泊系统运动响应的数学模型 ,得到了静态分岔方程。运用奇异性理论和普适开折方法对其分岔特性进行了研究。应用系泊运动时域仿真模型 ,对一艘驳轮的静态分岔特性进行了数值计算 ,结果与理论分析一致。研究表明 ,在系泊系统的设计中 ,考虑其静态分岔特性和系泊系统的结构稳定性是必要的。

浅析高中数学建模教学问题和策略

近些年来,高中数学课堂引入了数学建模教学,有利于培养学生的数学应用能力和创新意识,有效地提高数学课堂的教学效率。虽然我国高中阶段的数学建模课堂已经开展,但在教学实际中还存在着问题。本文重点分析了高中数学建模课堂的问题和策略。

大型浅水湖泊藻类模型参数敏感性分析

选取太湖作为典型湖泊在之前研究基础上建立藻类模型,对模型中与藻类有关的40个参数进行拉丁超立方抽样,并使用区域敏感性分析方法和普适似然不确定性分析方法进行敏感性分析.结果表明:在所选的40个参数中,有7个参数是敏感的参数,对模拟的结果影响较大.在藻类生长、基础代谢、牧食和沉降4个藻类变化过程中藻类生长的敏感参数最多,影响最大;在藻类生长项中,叶绿素的消光系数是藻类生长光照限制中的最敏感参数,而最低适宜生长温度及其对藻类生长的影响系数则是温度限制中的敏感参数;并且不同湖区的不确定性在不同时间差异明显,对于藻类低浓度湖区和藻类暴发期的模拟需要加以关注.

比辐射率反演的一个新方法

物体的比辐射率是反映物体热辐射性质的一个重要参数,比辐射率反演不仅提供了一种获得物体比辐射率的便捷途径,并且涉及许多有趣的理论问题.目前该反问题只有一种基于Hermite函数展开的普适函数方法.考虑到这类反问题固有的不适定性问题,发展另外一种独立的方法非常有必要.本文基于Laguerre函数展开为比辐射率反问题发展了一种新的方法.对一些理论谱的数值计算表明,新方法不仅拥有老方法的所有优点,并且跟老方法相比拥有更高的计算精度,能够计算结构更加复杂的理论谱.本文最后通过比较和分析揭示了新方法优越性的根本原因.

分子动力学模拟Pb_(30)Ag_(70),Pb_(40)Ag_(60)和Pb_(60)Ag_(40)合金热力学性质的研究

采用普适的嵌入原子模型模拟Pb30Ag70,Pb40Ag60和Pb60Ag403种合金体系的升温过程,用于计算合金体系的微观及宏观性质,首先模拟298~1498 K时体系的生成焓,进而得到不同温度下合金体系生成自由能和过剩自由能,Pb30Ag70,Pb40Ag60和Pb60Ag403种合金的过剩自由能分别为1.26,1.66和1.90 kJ,与实验值符合较好,3种合金的过剩自由能均为正值,合金中原子间平均相互作用较小。同时计算合金的结合能及形成能等能量函数,计算得到Pb-Ag合金的结合能随温度升高不断降低,即合金中原子间平均相互作用不断降低。Pb-Ag合金的形成能为正值,表明合金为正偏差体系,随着温度的升高,合金形成能的绝对值不断降低趋近于0,可以判断合金与理想熔体间的偏离程度不断降低,合金体系趋近于理想熔体,合金中Pb含量越大,合金与理想熔体的偏离程度越小,通过对形成能的计算可以定量的判断合金与理想熔体的偏离程度。

大型浅水湖泊磷模型参数不确定性及敏感性分析

以太湖作为大型浅水湖泊的代表,以EFDC模型为基础建立关于磷的沉积成岩模型,运用拉丁超立方抽样方法、普适似然不确定性分析方法和区域敏感性分析方法,对成岩模块中与磷迁移转化有关的16个参数进行敏感性分析.结果表明,太湖全湖区磷酸盐和总磷的时间空间分布都极不均匀,成岩模块参数的不确定性在磷酸盐和总磷的模拟方面都存在强烈影响.以上覆水磷酸盐为输出目标,'沉积物-水'界面遭受的风浪扰动在水深相对更浅的湖区更为直接,湖湾区水的流通性较差,利于沉积物中溶解态磷释放.以上覆水总磷为输出目标,湖心区颗粒态磷和溶解态有机磷的质量浓度受成岩模块参数不确定性的影响较大.敏感参数主要是动力特性与和氧相关的两类参数.对于大型浅水湖泊,底泥沉积成岩模块敏感参数的重要性不弱于水动力、水质模块,针对不同水质、底泥分布的水域,模拟磷元素时应注重敏感参数的取值率定.