略谈势能零点的选取和其它

讨论了势能零点的选取对重力势能、弹性势能和静电势能的影响．讨论了弹性势能与简谐振动的势能、静电势能与静电场能的关系．     

万有引力常量的本质关系式

根据作者曾建立的系统势模型和万有引力势与电势的关系式,运用逻辑推理(演绎)和归纳综合相结合的方法,从经典物理学的源头——电流强度单位的定义和电量单位的定义出发,结合元电荷测定原理、质子的荷质比、气体分子动理论以及相对论质量公式,导出了万有引力常量G的关系式,从而很好地解释了万有引力常量G的测量值的大小、变化及其范围,揭示了万有引力常量G的本质,消减了一个物理基本常数。     

压电双材料界面裂纹的强度因子分析

为满足实际工程中对求解压电双材料界面裂纹强度因子方法通用性和有效性的要求,基于压电界面断裂力学推导了压电双材料平面及反平面界面裂纹强度因子显示外推公式,通过力电耦合有限元模拟了裂纹尖端附近的位移场和电场,将裂纹尖端后面的裂纹张开位移和电势跃变代入强度因子显示外推公式,求解压电双材料的界面裂纹强度因子。以含中心裂纹压电双材料板为例,对不同载荷、单元数和加密形式下的强度因子进行了讨论,并与解析解作了对比。数值算例结果表明,本文方法具有计算简单、精度高等优点。     

试论氢氧化物酸碱性强度的经验规则及衡量标度

对氢氧化物酸碱性强度的规律论述甚多,但大都为经验规则,本文对一些计算pK_1的经验规则进行了分类、比较和评述,指出了一些经验规则的适用范围及其存在问题,着重分析了适用性较广且有统一衡量标度即N,φ_w和φ′的三个计算公式,还进一步探讨了一些经验规则中所出现的重要经验常数5的物理意义,它可认为主要是中心离子(水合)φ_w值递变的结果,且是一个平均值,随着周期数的增大或中心离子半径的增大而递变。     

异种材料连接中表面预处理及对接头强度影响的研究进展

综述了异种材料连接中表面预处理及表面状态对接头强度影响的研究,认为:1)在异种材料连接时,在母材表面沉积一层与母材或钎料之间具有良好固溶度的活性金属,能增强异种材料之间的界面反应,提高接头强度;2)通过改善母材表面的物理、化学或力学性能,可提高母材表层元素的活性,增加扩散能力,减少接头中的脆性相,从而提高接头强度.     

多原子分子势能函数与力常数的原子对展式法

以Ｗｉｌｓｏｎ的基态电子能量表达式为出发点，在对电子密度划分为定城于原子核附近与离域两部分的基础上，将离域部分对成键与非键原子对间进行分配。对相应的Ｎ（ｒ，Ｒ）项的表达式和性质做了研究。导出了以原子对参数表示的多原子分子势能函数与力常数的表达式。以ＣＨ４分子的计算证明了这一方法的有效、简便与可靠。     

Y分子筛中硅铝桥羟基结构调变规律的理论研究

Y分子筛中B酸的酸性在催化过程中起着主要作用,其结构的变化反应了B酸的强弱。采用周期性模型模拟了HY、[AlO]+/HY及 [Al(OH)]2+/HY中B酸位置的稳定结构,从第一性原理和分子动力学两方面研究了B酸中心的结构变化与周围微环境的关系。通过几何结构、电子结构和分子力学统计结果发现,非骨架铝物种的加入增加了B酸的强度,且与H原子在12元环上的分布数量有关系,H原子越少,其酸性越强。B酸中心H原子与O原子结合能力越弱,并且H原子失去电子越多,B酸酸性越强。非骨架铝的加入能增强B酸的酸性,且[Al(OH)]2+非骨架铝物种对B酸性质的影响明显。研究可为分子筛B酸调变提供理论支持。     

基于能量转移的装备供应保障场研究

从装备供应保障与物理场在形式上的相似与本质上的统一出发,提出用场的思维来研究供应保障。在对供应保障活动过程进行场抽象的基础上,定义了场强度、场势能、需求势能、需求强度等场量,刻画了供应保障场内的能量转移,分析了场具有的动态性、叠加性和非连续性,并给出了在场思维下装备供应保障的供需平衡条件。     

铜铅/钢双金属复合材料组织和粘结强度分析

采用双金属复合材料加工工艺制备铜铅/钢双金属复合材料,对复合材料金相组织、合金成分和界面处相组成进行分析,测定铜铅型轴瓦双金属复合材料的粘结强度。结果表明,专用钢背材料和铜铅合金复合,复合材料粘结强度σ为150 MPa;用08Al钢作钢背,复合材料粘结强度为85 MPa。不同钢背材料对双金属粘结强度产生不同影响,双金属界面金相组织观察和二次电子像结合能谱分析表明,铅均匀分布,未产生偏析现象,Fe原子和Cu原子互扩散而提高了双金属粘结强度。     

交变电场下SiC/Ti扩散连接过程中原子扩散和界面反应

为研究交变电场对界面处原子扩散行为及界面反应的影响,将交变电场引入SiC与Ti的扩散连接过程,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及剪切性能测试等手段研究了交(直)流电场及电场强度对SiC/Ti扩散连接界面结构、原子扩散、剪切强度的影响,探讨了电场辅助扩散连接的物理机制.研究结果表明:在空洞闭合阶段,电压会使得界面处产生极大的镜像吸附力,使两个表面结合更加紧密,界面吸附力随着外加电压的增大和界面间距的减小而增大;在扩散反应阶段,施加电压会使界面处原子扩散通量增加,即外电压会促进SiC和Ti扩散连接界面处原子的扩散,电压越大,促进作用越明显.直流电压作用下扩散连接界面有正负极效应,而交流电压作用下无此效应.在950℃/1.5 h/7.5 MPa条件下施加400 V交流电压扩散连接接头强度达到63.8±9.4 MPa,界面反应层的相结构为SiC/Ti C/Ti C+Ti5Si3/Ti.电场可在一定程度上促进界面原子的扩散,提高连接效率.     

物质运动、引力势和时空结构的相对性——惯性力、“暗物质”,“暗能量”等的本质(英文)

基于当场测定的光速不变以及引力不是超距作用,引出两个原理:①极限相对固有速度取决于相对局域宇宙引力势;②物质运动会伴生引力势.结合能量守恒,澄清了能量在不同时空结构之间的变换关系,进一步验证了这两个原理,并由此澄清了惯性力的本质;通过分析由天体和星际物质整体运动引起的附加局域宇宙引力势,推导出"暗物质"和"暗能量"与时空结构之间的关系并解释其本质;在不同时空结构之间建立了更严格的时间间隔以及空间间隔变换关系,且澄清了其物理意义,并推导出了精确的相对固有速度的合成关系;由原子核中各个层次粒子的运动与局域宇宙引力势之间的相互作用解释了强相互作用、弱相互作用以及引力之间的基本关系;针对静态球对称引力场推导出爱因斯坦场方程的精确外部解,结果否定了宇宙中存在黑洞的可能性;从函数关系及物理意义上确定了弱场近似的假设条件在Schwarzschild度规中所引入的误差,该误差随着引力场强增大而增大,在极端的高场强情况下误差太大导致Schwarzschild度规失效.     

双模腔场中两原子纠缠的动力学性质

研究了由两个初始处于类贝尔纠缠态的二能级原子与双模粒子数场组成的相互作用系统中,腔场参量、环境及能量转移对两原子纠缠化特性的影响。结果表明:两原子之间的纠缠演化呈现周期性,两原子的纠缠初态、原子之间的偶极相互作用和双模粒子数场中的光子数对其有着显著的影响。同时发现当双模光场均为非真空场时,两原子的纠缠会出现猝死现象,原子之间的偶极相互作用对该现象的产生具有抑制作用,强偶极作用能维持两原子间的纠缠量一直保持比较大的状态。进一步分析了两原子子系统的纠缠演化与原子-光场纠缠演化的关系,指出纠缠猝死现象发生时所暂时失去的纠缠量被转移给了环境。在文末,对两原子子系统纠缠度随时间的变化与两原子能量变化之间的联系进行了比较直观的说明。     

Characterization of early fatigue microstructure in AISI 321 steel using eddy current non-destructive methodology

Accumulative damage during early stage of fatigue in AISI 321 steel was investigated by eddy current test, atomic force microscopy, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. Surface slip, dislocation, and strain-induced martensite were determined as the main damage types. Moreover, damage during the fatigue was found to be increased with the increasing fatigue cycles and load amplitude. The contribution of strain-induced martensite to the total eddy current amplitude （V） was enhanced with the increase in its volume fraction. Finally, a linear relationship between V I~, and the height of surface slip was established.     

基于新以太的等效原理的完善

在新以太理论的基础上进一步完善了等效原理,介绍了等效原理的两个组成部分,并指出了引起时间膨胀的原因是引力势、惯性力势而不是引力场和惯性力场,从而合理地解释了在验证时间膨胀的实验中所出现的一些令人困惑的现象.     

Mechanical characteristics of SiO<Subscript>2</Subscript> electrets

1μm SiO₂ layer was thermally grown on silicon wafer. Negative and positive charging of SiO₂ layer was performed by means of corona method at room temperature. By controlling grid voltage, we have obtained uniformly charged SiO₂ with surface potential from −500 to +200 V. With certain electric field, the electrostatic force between charged SiO₂ is investigated. Experimental results indicate that attraction not only exists between charged SiO₂ with different polarity, but also exists between charged SiO₂ with the same polarity, and no repulsion has been observed. The attractive force is related to both surface potential difference of charged SiO₂ and the uniformity of the electric field. Based on the experiment, the attractive force is supposed to be caused by polarization when two charged SiO₂ wafers are close.     

电容器在并联连接中能量损失的计算

就电容器在并联连接的情况下,对连接线路中有关能量损失进行讨论。通过各方面计算可以说明,由于静电场是保守力场,因而其场能也只明状态的函数,而与中间过程无关。     

沥青混凝土结构表征与参数构建

为研究沥青混凝土的结构,丰富表征沥青混凝土结构的参数,首先对常见的体积参数进行总结,分析沥青混凝土组成成分和结构特点. 然后,从不同角度出发构建新的体积参数,并对参数进行分类和分析. 最后,在AC-16级配范围内通过改变细集料的比重得到了5个不同级配,同时设置4.2%、4.7%、5.2%（沥青占混合料的质量比）3种不同沥青用量,研究沥青用量对参数的影响,根据现行沥青混合料试验规程要求制作标准马歇尔试件,并进行体积指标的测定,通过计算得到构建的参数,并分析参数随级配及沥青用量的变化规律. 结果表明:体积参数随着沥青混合料的级配、沥青用量的改变有着明显的变化. 其中,沥青类参数VA、VM、d_b与混合料中的沥青用量有明显的线性关系,同时VM还与V_f有关;空隙类参数VMA、V_K、VV随V_f的增加先减小后增大. 只改变沥青用量时,VMA、V_K、VV隨沥青用量的增加而减小;集料类参数G、V_c、V_f、Vf /(1-c)、F_BV、F₁、F₂、V_c/f与混合料中粗细集料以及矿粉的比例有关.     

引力势、物质运动与时空结构 物质运动与引力势之间的基本关系

根据时空结构的相对性,由分析物质运动与宇宙时空结构之间的关系导出两个定理,确定物质粒子被外力作用所能获得的相对固有速度的极限取决于其所处时空结构的相对局域宇宙引力势.局域宇宙引力势不仅与宇宙中物质的分布有关,而且与它们的各种形式的运动都有关,物体的整体运动也会产生附加引力势而导致时空结构的变化,由此澄清了惯性力的本质.由能量守恒进一步检验证实了这两个定理,澄清了当场测定的真空中的光速不变的物理本质,并指出洛伦兹变换的适用条件.以局域宇宙时空结构之间的相对关系为基础分析了物质运动、能量和局域宇宙引力势之间的基本关系.推导出相应的速度相加法则.用本文的时空变换关系取代Schwarzschild度规,得到的理论预期值与针对广义相对论的四个经典检验的数据相符,并证明了其合理性.     

Interaction of magnetic spheres in magnetic fields from the view of magnetic energy density: A 3D finite element analysis (FEA)

Magnetic interaction between magnetic particles is of great significance in the fields of magnetic separation and functional materials. A good understanding of interaction mechanism of magnetic particles would further boost its promising industrial applications. We hereby present our work which visualizes the movement behavior of magnetic spheres in magnetic fields employing high-speed imaging and simulates the dynamic behavior of spheres using an Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) based on finite element method. In this paper, we investigated the stress tensor, magnetic force, and dynamic behavior of magnetic spheres in magnetic fields, especially magnetic energy density in different domains. Results show that there are four relatively independent regions of magnetic energy density distribution in external spatial domains of a single sphere system. Attractive force will generate when the energy density in the spatial region between two spheres is relatively high, while a repulsive force will generate when the energy density in the spatial region between two spheres is relatively low. Every magnetic sphere spontaneously moves towards the region with high energy density and stays away from the region with low energy density. The total magnetic energy in magnetic spheres’ domains (V₁) and external spatial domains (V₂) increases, but the magnetic energy in the external spatial domain decreases over time during the aggregation process. The magnetic spheres ultimately arrange in chain-like structures oriented along magnetic field direction. We hereby proposed a novel and efficient approach to predict the movement trends and final state of magnetic particle swarm from the view of energy density.     

一个静电场问题的数值计算

将计算机引入到物理教学中,对一个静电场具体问题进行数值计算,求出各点的电势,绘出电势曲线,找出极值的位置,进而说明数字化技术引入物理教学对物理教学现代化起到推动作用。