一、FOURTH ORDER EVOLUTION EQUATIONS WITH SLOWLY VARYING DEPTH AND CURRENT AND STABILITY OF STOKES WAVES（论文文献综述）
佘端[1]（2021）在《相对论磁流体力学的理论研究》文中提出在温度大于1012K的早期宇宙中,由质子和中子组成的普通物质被溶解成夸克和胶子组成的等离子体。这种原始物质状态被称为夸克-胶子等离子体（QGP）,可以通过相对论重离子对撞机（RHIC）和大型强子对撞机（LHC）的相对论重离子对撞对其特性进行研究。研究QGP的理论基础是强相互作用的色SU（3）规范理论,即量子色动力学（QCD）。为了使QCD预言和实验数据之间建立联系,必须开发一套描述相对论重离子碰撞中产生的热致密物质时空演化的一般框架。相对论流体力学辅以合适的初始条件是已知的这样一个框架。近年来,理论上和实验上都认识到了在假设完美QGP流体之外考虑耗散效应的重要性。我们首先介绍热力学基本定律和推导将在本论文后面用到的热力学关系。接着,简要回顾了相对论理想流体力学并推导理想流体守恒流的一般形式和其运动方程。利用流体力学四维速度的定义,给出了协变热力学关系。利用热力学第二定律推导出Navier-Stokes理论的协变版本。本文讨论了相对论Navier-Stokes理论存在的一些问题,即理论的因果性和不稳定性。我们也回顾了 Israel-Stewart理论,并展示如何从热力学第二定律推导因果流体力学方程。非对心重离子碰撞会产生极强的磁场和巨大的轨道角动量。在相对论重离子碰撞实验RHIC能量下,对撞产生的磁场预计高达1018高斯,在大型强子对撞机LHC能量下,磁场将高达1019高斯。这种瞬变电磁场在夸克胶子等离子体的流体力学描述中可能产生各种新的效应。在强磁场背景下,需要引入流体和磁场的耦合方程以及磁场的演化方程,于是流体力学模型将会扩展成相对论磁流体力学（MHD）。首先介绍了相对论磁流体和相对论理想磁流体力学的基本知识。然后,介绍了1+1维相对论理想磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。中间快度区域束流方向膨胀的夸克胶子等离子体可以用1+1维Bjorken流较好的描述。这导致末态粒子谱平坦的快度分布,但与RHIC和LHC的观测结果不一致。而且,实际情况下,中间快度的能量密度比Bjorken流下降得更快。虽然Bjorken解被广泛使用,但流体力学的纵向膨胀动力学似乎能够为初始能量密度的估计和末态的描述提供更真实地估计。因此,我们研究了均匀横向磁场下1+1维相对论磁流体力学的纵向加速度效应,并且给出了特殊状态方程下能量密度的解析解和一般状态方程下能量密度的数值解。结果表明纵向加速度参数、磁场衰减参数、初始磁化参数和状态方程参数对系统能量密度演化有不寻常的效应。最后,也介绍了含磁化效应的均匀横向磁场背景下1+1维相对论磁流体力学中Bjorken流解析解的工作,该工作也是我们第一个工作的理论基础。此外也介绍了相对论耗散磁流体力学的工作,这个工作对我们第三个工作有一定启发意义。接着介绍了反常流体最早期的工作,通过热力学关系可以确定一些输运系数,而且这块内容是目前的新动向。接着我们详细介绍了我们的第二个工作,由含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学模型给出了电磁场解析解和能量密度分布的数值解。该研究表明,由于电磁场的存在,流体能量密度比Bjorken流下降得更快,即能量流到大快度区域。受到自旋流体力学有关工作的启发,基于粘滞流体的理论基础,我们将其推广到角动量粘滞流体的初期理论领域,基于理想流体引入一阶耗散量来描述粘滞流体,其中用到匹配条件、耗散量张量分解、速度场的定义等标准粘滞流体推导技巧,并通过热力学第二定律推导出角动量粘滞一阶流体理论,希望提供一种能解释Λ超子极化效应的流体力学模型。
柳牧龙[2]（2020）在《基于CMOS兼容微环谐振腔的光频梳产生理论与实验研究》文中提出高Q值微环谐振腔具有强光场局限能力以及高非线性系数,为光学频率梳技术向更高集成与更低阈值发展提供了新的实验平台。基于微环谐振腔的光学频率梳（简称微腔光频梳）天然具备的小尺寸与超高重复频率优势,使其在高速相干通信、精密分子光谱探测、光学频率合成等领域具有广泛应用价值。目前已经在多种不同材料平台实现了微腔光频梳产生,其中CMOS兼容材料微腔因其与半导体加工工艺相匹配并易与其他平台光子器件相集成的特点,对于本领域技术发展与应用具有特殊意义。本论文围绕微腔光频梳所涉及的基础器件结构与物理特性以及非线性动力学过程开展了系统研究,分析了微腔中亮/暗孤子在高阶色散、拉曼效应与自陡峭效应等影响下的演化规律,通过对多光子吸收分析及载流子效应调控在正色散硅微腔中获得宽带中红外光频梳产生,并基于高折射率掺杂玻璃材料实现了多种孤子态光频梳。主要内容和取得成果如下:一、利用分步傅里叶与龙格-库塔算法实现了非线性耦合模方程以及Lugiato-Lefever方程（LLE）的数值求解,分析了微腔孤子产生过程中高阶色散、拉曼与自陡峭效应对光频梳时频域分布特性的作用规律,以及模式耦合中辐射损耗对孤子形成的影响。研究结果表明,拉曼效应导致了光频梳频域上的光谱整体红移和时域上的重频轻微变化,自陡峭效应相比拉曼效应对频梳时频域影响较小;而较大的模式耦合有助于实现单孤子态,并将造成光谱局域跳变。二、采用矩量法与色散波理论分析了亮、暗孤子与呼吸子的动态演化过程以及时、频域特征。研究发现,高奇数阶色散将引起微腔孤子的时域漂移,且漂移速度主要由三阶色散绝对值大小决定;而亮暗呼吸子周期振荡特性可通过设计高奇数阶色散进行控制。高阶奇偶色散共同决定了色散曲线包络并最终影响了频域中色散波的位置和数量,从而为宽带频率梳产生所需色散优化提供了理论依据。三、理论研究了正色散硅微腔中多光子吸收效应与伴随的自由载流子产生对光频梳形成的影响。结果表明,通信波段双光子吸收导致波导损耗急剧增大并抑制了参量振荡过程;2200 nm—3300 nm波段三光子吸收伴随的载流子效应是影响频率梳形成主要因素,可通过加入PIN结扫除载流子实现光频梳产生;而3300 nm以上波段四光子吸收相对较弱、可在低泵浦功率下产生光频梳。通过设计微腔波导横截面获取较小正色散,并采用适当的微腔半径（FSR为129 GHz）抑制硅材料强拉曼效应,同时利用色散波实现带宽达一倍频程（2-4μm）、FSR可调（1-FSR至4-FSR）的稳定宽带中红外光频梳。不同于负色散情况的时域高斯形脉冲,所获脉冲顶部平坦、且具有更高转换效率（高达67%）。四、基于高折射率掺杂玻璃平台,采用泵浦-辅助光方案并优化波导设计与加工工艺以避免模式交叉,实现了具有超光滑光谱的单孤子频率梳（带宽160nm）。测得标准sech2函数光谱中拉曼孤子频移量4.4 nm并以此准确推算出该材料拉曼时间常数为2.7 fs。同时,通过控制辅助光平衡腔内热效应,实验获得了多种“完美”孤子态（1-,2-,4-孤子）,其光谱包络光滑且腔内双孤子时域间距可调、无拖尾振荡。利用包含热效应的LLE模型,分析了该材料中热不稳定对孤子产生的影响,发现泵浦激光调谐过程中的热变化可导致孤子的存活或者湮灭。
赵雪汝[3]（2019）在《辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器研究》文中研究说明铒镱共掺光纤激光器（EYDFL）工作在1.5μm波段,该波段的激光由于具有传输损耗低、人眼安全、光束质量高和散热性能好等优势,在激光雷达、空间光通信和非金属材料加工等领域有重要的应用价值。相比于1μm波段和2μm波段光纤激光器的千瓦级功率输出,EYDFL的输出功率仍停留在百瓦级。研究表明,镱波段的放大自发辐射（Yb-ASE）,尤其是后向Yb-ASE,是阻碍EYDFL功率提升的主要原因。高功率EYDFL中的热效应也会影响输出功率的提高。为解决Yb-ASE和热效应问题,本文对辅腔泵浦EYDFL进行了理论和实验研究,对热管理系统进行优化设计。本文的主要研究内容如下:1.对辅腔泵浦EYDFL进行了理论研究。建立了EYDFL的理论模型,通过数值模拟,分析了铒腔输出端光纤布拉格光栅（FBG）反射率、镱腔谐振波长和泵浦功率对激光器性能的影响。结果表明,若镱波长选择合适,辅腔泵浦法可以有效缩短增益光纤长度、提高输出功率、抑制Yb-ASE和提高光信噪比（OSNR）。2.对高功率辅腔泵浦EYDFL的热效应和散热系统设计进行了理论研究。分析了热沉槽形、流体入口温度和速度对EYDFL的输出功率、Yb-ASE功率和温度分布的影响。研究结果表明,U形槽散热效果最好;通过合理控制流速和水温,可以实现对高功率EYDFL的有效散热。3.对辅腔泵浦EYDFL进行了实验研究。在最大泵浦功率为18.5 W、增益光纤长度为3.2 m时,得到了8.5 W的输出,斜率效率为48.0%,与普通EYDFL相比效率提高4.5%。实验证明了辅腔泵浦法在抑制Yb-ASE、提高EYDFL功率方面的有效性。
丁俊杰[4]（2019）在《考虑波流相互作用的数值水槽及循环水槽消波装置开发研究》文中研究指明波浪水池技术是利用数值模拟技术对波、流以及结构物相互作用展开模拟的技术总称。随着CFD技术的成熟,应用数值波浪水槽进行波流、结构物的相互作用逐渐成为研究热点。本文基于商业计算流体力学软件建立了数值波浪水槽模型。该水槽利用源项造波方法模拟波浪,利用VOF方法捕捉自由液面。为了保证波浪模拟可靠性,数值水池尾部设置了阻尼消波区实现了消波。结合RANS湍流模型和VOF方法,该水池可以长时间稳定地模拟Stokes波、不规则波、聚焦波等,能够清晰地捕捉波浪自由表面形状,对于波、流、消波结构物相互作用的研究有较高价值。在此基础上,本文通过数值模拟与物理试验对于规则波、不规则波以及聚焦波的生成和波流相互作用进行研究,从波对流的影响、流对波的影响进行分析。对于波流相互作用展开了研究,数值模拟所得波高与试验值基本保持一致,试验以及数值模拟的结果表明:顺流会造成波浪更为平坦,波高减小,波长增大,与已有的文献结论一致。在数值水槽中能更加直观地观察流场分布,顺流会使规则波产生波浪变形,流速越大,变形越为明显。依据波浪叠加原理,在循环水槽中实现了质量较高的不规则波的生成,具有可重复性。根据均匀流中不规则波试验结果,顺流会使不规则波的谱峰周期向低频处略微偏移,谱峰处幅值减小。对聚焦波与流的相互作用,在顺流中,水流会减小最高波峰高度、最高波峰相邻的波谷的深度以及最大波高。在逆流中,结果与顺流相反。波与流的作用是相互的,流能改变波浪的水动力特性,波浪也会改变水流的流场特性,波流场受波流相互作用的影响显着。为了能够提高循环水槽波浪试验可靠性,本文提出一种用于循环水槽的多层孔板消波装置,通过试验和数值模拟分析了该装置的消波性能,以期为物理水槽中波浪生成及其质量的研究奠定基础,同时为后续波浪试验提供参考。根据试验结果与数值模拟结果,多层开孔板消波装置开发及其性能研究主要结论如下:本文所提出的消波装置在本文计算工况下,均有较低的反射系数、透射系数,消波效果良好,实现了低反射,较低透射,高消波系数的设计目标,满足循环水槽造波及波浪与结构相互作用试验的要求。波长对于本文的多层开孔板消波装置消波性能具有显着影响。波高一定时,波长越长,浪与消波板在竖直方向上相互作用显着,反射现象明显,反射系数变大。同时,波长大的波浪更容易透过消波装置,透射系数随着波长的增加而增加。波长越长,消波系数越低,消波效果也变差。波高对消波装置的消波性能亦有影响。反射系数随波高的增加而增加,反之透射系数随波高增加而减小。由于本文消波装置透射波浪成分大于反射波浪,因此,波高越大,消波性能越好。消波装置在顺流中具有较高的透流系数,消波装置对于其后方的自由液面流场影响较大,但整体流场均匀性较好,消波装置透水性能良好。
雷鸣[5]（2018）在《记忆聚合物的玻璃化转变本构模型及其复合材料/结构设计》文中认为生物体的生存能力取决于其对环境的适应和反应能力。近年来,研究人员发现,许多人造材料也能够根据环境刺激产生应激反应,而形状记忆材料就是其中最着名的一种。形状记忆材料能够在外激励条件下,改变材料形状,进而实现结构的宏观自发变形。形状记忆聚合物由于其制备方便、激励手段多样、成本低廉、生物相容性好等特性,受到了商业公司和研究机构的广泛关注,在空间可展开结构、心脏支架、可变形器件等方面具有广阔的商业应用前景。无定形态聚合物的形状记忆机理与材料的松弛过程和玻璃化转变过程密切相关。当加载温度远高于玻璃化转变温度（gT）时,聚合物的松弛时间非常短,材料表现为弹性;当降温后,材料经历玻璃化转变,其松弛时间显着变长,材料表现为粘弹性。因此,通过设计恰当的热历史,可以使得无定形态聚合物实现形状记忆过程。热激励下,一个典型的形状记忆过程由形状编程和形状回复两步组成:在形状编程步,材料被加热到gT以上,同时在载荷作用下变形至临时形状,而后保持外载荷并降低试样温度至gT以下,在此过程中玻璃化转变将导致材料松弛时间显着变长,在降温后材料很难通过自发松弛回复至原始形状,因此这一临时形状将被固定;在形状回复步,材料被缓慢加热至gT以上,由玻璃化转变导致材料松弛时间缓慢降低,材料由临时形状缓慢回复至原始形状。因此,在热激励下无定形态聚合物的形状记忆过程由温度对松弛时间的调节作用来实现。聚合物松弛时间的可逆改变将使得聚合物的力学本构关系变得非常有趣,这一力学问题不仅为力学研究人员提供了广阔的舞台,而且可靠简洁的本构模型将为形状记忆复合材料、器件设计铺平道路。为了探究由聚合物的玻璃化转变所引发的形状记忆机理,并定量地描述材料各项力学属性在玻璃化转变过程中的连续变化,本文研究并建立了形状记忆聚合物在热激励条件下的本构方程,并利用本文发展的本构模型设计了形状记忆复合材料/器件。本文建立了一套无定形记忆聚合物的粘弹本构模型,模型成功描述了热激励施加速率（温度率）对材料性质和形状回复过程的影响;进一步采用建立的本构模型,本文设计并制备了二维形状记忆复合材料以调控面内性质,和形状记忆智能铰以实现可控宏观变形;根据聚合物粘性基体的流动特性,研究了纳米纤维对形状记忆纳米复合材料的增强机理,揭示了纳米纤维对聚合物基体变形的阻碍存在尺寸效应;为了面向具有复杂组分的聚合物体系,本文最后建立了大变形条件下,半晶态聚合物的三维粘弹-弹塑-损伤模型,为半晶态聚合物在大变形下的形状记忆过程提供了理论参考。本文首先从分子链的微观运动出发,基于广义Maxwell模型建立了温度率相关的形状记忆本构模型,通过引入熵温度在理论上成功描述了聚合物松弛时间随温度变化的滞后现象,对比实验,证明模型能够准确预测变温度率下材料粘弹性的演化和形状记忆行为。而后,基于本文发展的本构模型,利用柔性夹杂-刚性网格设计并制备了新型二维交错复合材料,通过改变夹杂的几何形状、材料性质、体积分数实现了对复合材料面内粘弹性和断裂行为的调控,相比于传统的刚性夹杂-柔性网络,本文设计的这种新型交错特性赋予了复合材料更宽的粘弹性可调域、更高的刚度、强度和断裂韧性。本文进一步将形状记忆聚合物结合柔性电路,设计并制备了形状记忆智能铰,这种智能铰可以通过加热电路驱动形状记忆基体实现形状回复,并同时利用传感电路监测回复过程,通过计算机程序实现了对回复角度地精确控制。为了研究形状记忆纳米增强复合材料的增强机理,本文由形状记忆基体的粘性出发,通过纳米压痕测试发现压痕边缘隆起的O&P判据不适用于纳米纤维增强形状记忆复合材料,其原因为纳米纤维的增强效果同测试尺度密切相关。当测试尺度小于纳米纤维骨架尺度时,纳米纤维不能够有效阻碍粘弹基体的流动。纳米纤维仅能阻碍粘性基体的远程运动,在压痕测试中表现为压痕边缘隆起。本文最后研究了半晶态聚合物聚醚醚酮（PEEK）在大变形下的三维力学性能,建立了大变形粘弹-弹塑-损伤本构模型。在实验中,本文采用两步加载:在第一步单轴拉伸中,微观孔洞在PEEK材料中萌生并演化,宏观上引发了显着的体积膨胀;在拉伸完成后,试样被切割为正方形试样进行横向压缩,测试结果表明横向压缩屈服应力和模量随拉伸量发生显着下降。结合实验观察,建立的本构模型将体积膨胀和横向屈服应力、模量的下降归因为微观孔洞的增长,对比多种加载历史、温度和应变率下的实验结果,证明了本构模型能够有效预测PEEK的三维力学性能。
杨保来[6]（2018）在《大功率高亮度全光纤掺镱光纤激光振荡器研究》文中进行了进一步梳理大功率全光纤掺镱光纤激光振荡器具有转换效率高、光束质量好、结构紧凑、性能稳定等优势,在工业加工和军事国防等领域都有重要应用。然而受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应,高亮度全光纤激光振荡器的输出功率提升受到限制。为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对振荡器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制。基于此,论文对大功率全光纤掺镱光纤激光振荡器进行系统的理论和实验研究,主要内容如下:研究了大功率光纤激光振荡器中的受激拉曼散射（SRS）效应。基于光纤激光振荡器的SRS理论模型,分别对光纤激光振荡器中泵浦分布及光纤光栅的反射带宽对SRS阈值的影响进行了数值仿真分析,搭建了对应的实验平台,对泵浦分布及光纤光栅带宽对振荡器SRS阈值的影响进行了实验验证,总结了光纤激光振荡器的SRS抑制方法。对大功率光纤激光振荡器中的模式不稳定（TMI）效应展开了理论和实验研究。阐述了光纤激光器中TMI的形成机理和抑制方法,参考光纤激光放大器的TMI理论模型,推导了基于耦合模理论的光纤激光振荡器的热致模式耦合模型。同时,基于TMI阈值计算的简化模型,研究了光纤激光振荡器TMI阈值受光纤光栅参数和泵浦方案的影响变化规律。设计并实验研究了全光纤激光振荡器中出现TMI时的典型特征和监测方法,对光纤光栅参数和泵浦方案对振荡器TMI阈值的影响规律进行了实验验证,总结光纤激光振荡器中TMI的抑制方法。开展了光纤激光振荡器的输出功率和亮度提升实验研究,通过振荡器的方案设计和优化,有效抑制光纤激光振荡器中的SRS和TMI效应,从而获得大功率高亮度全光纤激光振荡器。基于20/400μm商用掺镱光纤,采用两种不同的方案设计,分别实现了3kW级近衍射极限光束质量的全光纤激光振荡器;基于25/400μm商用掺镱光纤,采用定制的光纤光栅并通过优化激光器结构,实现了5.2kW高光束质量的全光纤激光振荡器,输出功率等指标达到国际先进水平;提出了全光纤结构锥形光纤激光振荡器方案,并基于现有20/400μm到30/600μm线性变化的锥形掺镱光纤开展实验研究,实现了1.7k W高亮度激光输出,是目前锥形光纤激光振荡器的最高输出功率。
刘师辉[7]（2018）在《畸形波对小尺度海工立柱式结构作用的数值模拟》文中认为极端波浪是影响海洋工程结构物正常工作和生存的最主要的海洋条件之一,而畸形波是其中一种极为特殊的强非线性极端波浪,具有出现频率高和随机瞬时发生的特性,一旦遭遇,它产生的巨大波浪载荷将对海洋工程结构物造成灾难性的危害,因此,畸形波与结构物相互作用方面的研究得到了国内外众多专家学者的重视。比较常见的海洋结构物多具有立柱结构,它们在多数海况下都具有小尺度的特点,开展畸形波与小尺度立柱结构相互作用的数值模拟研究具有重要的理论和实际工程意义。本文基于Fluent软件平台,构建了二维和三维波浪数值水槽,在指定时间和指定位置模拟了畸形波的生成;通过在水槽中加入小尺度垂直立柱结构,建立了畸形波与小尺度垂直立柱相互作用的模型。对比研究了畸形波与“同尺度”的线性规则波和二阶斯托克斯波对小尺度垂直立柱的冲击效应,并分析了相关因素对冲击效应的影响,主要结论如下:（1）二维和三维数值波浪水槽中的畸形波模拟值很好地拟合了理论值,四个畸形波特征参数与定义值误差基本不超过8%;（2）与畸形波相互作用时,小尺度垂直圆柱体波浪力、迎浪面上的波浪涌高和柱表面的动水压强显着增加,且远大于“同尺度”的线性规则波和二阶斯托克斯波的作用强度。在畸形波冲击的瞬间,圆柱体受到一个极强的动水压强作用,柱体承受的波浪力在波峰作用瞬间达到极大值;（3）小尺度圆柱体受到的波浪力、迎浪面上的波浪涌高和柱表面的动水压强基本上随着畸形波有效波高、谱峰周期和圆柱直径的增加而增加,但聚焦点的位置变化对柱体的最大波浪力影响不大,而对迎浪面上的波浪涌高和柱面动水压强值有所影响;（4）与圆柱体相比,同尺度方柱受到最大波浪力、迎浪面上的波浪涌高和柱表面迎浪方向上的最大动水压强有较大的增加,其最大波浪力是圆柱体的1.57倍。
高孝天[8]（2018）在《电磁波与若干环境等离子体相互作用的研究》文中研究表明电磁波与环境等离子体的相互作用是电磁场理论和等离子体物理的基本问题之一,是电气工程和等离子体物理的跨学科交叉应用,具有普遍性的科学意义,并直接影响着国民经济、科技进步、日常生活的方方面面。本文依托哈尔滨工业大学牵头建设的国家大科学工程“空间环境地面模拟装置”,针对大科学工程最为关注的国防和空间探索需求,研究了两种典型等离子体环境与电磁波的相互作用,分别是:高密度、强碰撞的“黑障”等离子体,和低密度、（几乎）无碰撞的磁层等离子体。这两种等离子体处于参数空间的不同边界,理论上具有很强的代表性。射频电磁波同“黑障”等离子体环境的相互作用是解决临近空间高超音速飞行器通讯“黑障”现象的关键物理问题,而近地空间等离子体环境中电磁扰动的激发和传播则关系到人造航天器的正常运转和通讯安全。因此,电磁波同临近/近地空间中环境等离子体的相互作用与国防安全和人们的生活息息相关,具有重要的理论价值和实际意义。本文从公开的飞行和地面实验数据及模拟结果出发,分析和讨论“黑障”等离子体环境的参数特征。基于这些特征,做出一系列“黑障”等离子体假设,建立“黑障”等离子体的双流体模型,进而将射频电磁波与“黑障”等离子体鞘套的相互作用抽象为电小偶极天线与亚波长等离子体薄层的相互作用,并建立了完整的数值模型。参考地面实验参数,在典型工况下对电小偶极天线同亚波长等离子体薄层的相互作用进行数值模拟,得到了与实验相一致的结果,验证了该模型的正确性和可靠性。通过分析模拟结果,给出电小偶极天线与等离子体鞘套相互作用的物理图像,并提出一种基于天线匹配层的电磁辐射增强方案。数值模拟结果表明,这种新的解决方案有望通过改善高超音速飞行器机载天线的匹配状况,增强电磁辐射穿透“黑障”等离子体鞘套的能力。结合电控可变介电常数的超材料,该方法对“黑障”等离子体环境的参数变化具有一定的适应性,能够方便地进行自适应控制。针对地球磁层中离子伯恩斯坦波同时涉及电子和质子动力学,时间和空间跨度比较大,难于进行理论求解和数值计算的问题,运用电子回旋动理学离子全动理学（Gyro-kinetic electron and Fully kinetic Ion,Ge Fi）方法对其进行研究,从而解决了线性色散关系求解器需要手工调参和全动理学计算效率较低的问题。通过在简化速度和质量比的情况下对线性色散关系求解器、全动理学模拟和Ge Fi模拟的结果进行对比,验证Ge Fi模型在研究地球磁层中离子伯恩斯坦波激发方面的能力。并通过进一步提高质量和速度比,确认线性理论对不稳定性线性增长率的预测。充分发挥Ge Fi在高质量和速度比方面的优势,揭示了离子伯恩斯坦不稳定性在非线性阶段的演化行为,而常用的线性理论和全动力学模拟是无法处理这一问题的。最后,针对离子伯恩斯坦不稳定性在大规模参数扫描中线性增长率诊断的需求,将二维非线性Ge Fi模拟进一步简化,提出一种通过一维线性扰动动理学模拟研究不稳定性线性增长率的自动化方法,并对比线性色散关系求解器得到的线性增长率和从线性扰动动理学模拟中诊断出的线性增长率。结果表明,新的线性增长率诊断方法准确度很高,并且计算量大大减小,对离子伯恩斯不稳定性而言是一种非常有效的研究手段。最后,通过应用这种方法得到离子伯恩斯坦波线性增长率对磁层环境等离子体中热离子分布函数的依赖。
郭进先[9]（2017）在《铷原子系综中实现高性能拉曼量子存储的实验研究》文中研究指明在量子信息和量子计算领域中,量子态的存储和提取,也就是量子存储,一直是其中至关重要的部分。过去,人们通常在原子系综或者类原子系综介质中进行研究。目前,原子系综在量子存储领域同样扮演者重要角色,因为原子系综具有不可比拟的高耦合效率和可操控性等特性。具有高光学密度的原子系综不仅能够实现量子态的制备,还能够实现高效的量子态转换和存储。因此具有高光学密度的原子系综和光场的相互作用,一直以来受到人们的关注。经过几十年的研究,提出了许多能够用于真正量子态存储的高效率存储方案,其中包括:电磁诱导透明存储,远共振拉曼存储,梯度光子回波存储,法拉第旋转存储方案等等。在这些原子系综实现量子存储的方案中,拉曼散射由于其高带宽,高速,具有多摸存储能力而受到关注。过去对原子系综拉曼散射和拉曼存储实验和理论进行过大量的研究,也取得了一定的成果。虽然拉曼散射和拉曼存储在理论上完全能够实现高效率的量子过程,但是相比于上述其余几种方案,在实验中一直未能真正实现。在这样的背景下,我们重点研究了如何在铷87原子系综中实现高效光与原子之间量子态的转换。本文中利用高光学密度原子系综拉曼效应演示了光与原子间的态转换,同时深入研究了高效转换条件。利用前人的成果,我们进行了如下研究:1.基于拉曼散射的关联特性,我们研究了利用自发拉曼过程在原子系综中写入相位信息,并在随后的读取过程中实现光相位信息的读取。实验中,我们利用一套简单关联系数探测实现自发拉曼信号随机相位的过滤,将光相位信号写入原子自旋波中。并且利用高阶相位关联测量从自旋波中提取存储的相位信息,实现了光学相位的随机编码存储和解码提取。2.在上述实验的基础上,我们进一步利用拉曼散射中光与原子相互作用的关联特性,重点研究了拉曼散射中影响提取效率的因素。实验中,我们研究了拉曼读取过程中影响读取效率的因素。特别的,我们发现实验中自发写入过程产生的多模效应会对读取效率的影响,并从理论上证明了模式对于拉曼读取的重要性。3.在研究了模式的影响后,我们利用相干反馈机制实现了自发拉曼散射的模式清洁,并且实现了 90%的拉曼读取效率。利用相干反馈机制产生的自发拉曼散射具有良好的空间特性,能够保证高效的读取和信息转换。不仅如此,我们对比了正常的拉曼读取过程和相干反馈拉曼读取过程,发现相干反馈装置不仅仅提高了读取效率,还能够降低系统噪声,实现更好的关联性。4.在实现了高效率原子自旋波信息读取的基础上,我们对高效远共振拉曼存储进行了实验上的研究。在拉曼存储过程中,我们首次在实验上通过对控制光场的时间波形优化,实现了传统原子系综拉曼存储的突破。实验上,我们不仅实现了高效的拉曼存储,还测量了弱光子条件下的无条件保真度,证明了我们的系统能够实现真正的量子态存储。5.在此基础上,我们加入了相干反馈机制,在保证量子效率和量子保真度不变的情况下实现了带反馈的拉曼存储系统。这样的量子存储系统降低了通常拉曼存储所需要的光强和原子密度的条件,对于进一步实现量子存储的实用化有着重要作用。这些研究工作对于实现高效高保真可实用化的量子信息转换器件有着重要作用,有利于量子信息以及量子计算的实用化。
林震亚[10]（2018）在《界面不稳定性的MHD控制》文中进行了进一步梳理激波与流体界面相互作用问题广泛存在于航空、航天、天体力学、核能以及工业中的燃烧爆炸等领域,因此研究其诱导的不稳定性及其控制具有重要的学术意义和工程应用价值。本文基于非理想MHD方程组,采用CTU+CT算法,结合Roe线性黎曼求解器以及带特征变量限制的三阶重构,分别对有无磁场条件下,平面及球状重质气团的点爆炸问题,激波与不同形状的重、轻气柱作用以及激波与重质球状气团相互作用及其诱导的不稳定现象进行了数值模拟,主要工作和研究成果如下:研究了平面及球形重质气体的点爆炸过程,结果表明,磁场对理想情况下重质气体爆炸过程中界面的RM不稳定性起很好的抑制作用,同时随着磁场强度增大,RM不稳定性抑制效果更好。当界面与初始磁场方向接近平行时,磁压力作用不显着;而当界面扰动幅度增大时,界面处法向磁压力也随之增大。此外,磁场对透射激波及反射稀疏波传播速度无明显影响。同时,对非理想MHD方程组下对多种耗散效应进行研究的结果表明电阻、霍尔效应及双极扩散效应都起一定的退稳作用。对磁场下重质气团物理爆炸过程的数值模拟结果表明,磁场能一定程度上抑制三维气团爆炸过程中的RM不稳定性。此外,磁场可压缩λ2的取值范围,对涡量起抑制作用,该效果随着磁场强度的增大而愈发明显。随后,采用Snapshots-POD方法对三维流场截面处相干结构进行研究,结果表明磁场能改变流场中的相干结构,并增加低阶模态下的动量峰值占比,磁场可使得流场中能量分布更为集中,流场流动更加规则。数值研究了激波与圆形、三角形、正方形及菱形的重、轻质气柱相互作用过程,计算结果详细展示了流场中波系结构及气柱界面不稳定性的发展过程,揭示了磁场对该过程中界面不稳定性的影响及流场中涡量、涡度拟能、容变率和畸变率的变化。结果表明,磁场对激波与重、轻气柱作用过程中产生的不稳定性具有抑制作用。当磁场强度增大时,对不稳定性的抑制效果更为显着,同时法向磁场比流向磁场对不稳定性起更好的抑制作用。对射流的研究表明,磁场对气柱尾部射流影响不大,初始法向磁场和初始流向磁场均可稍稍加快波后的压力及速度衰减,同时一定程度上减慢射流衰减速度。此外,磁场虽不能减少流场中的平均涡量,但能大幅降低涡量峰值强度,故而能很好的抑制涡度拟能。随后对不同初始条件下的Okubo-Weiss函数进行研究,可知在激波与重、轻气柱作用过程中,始终满足q=S12+S22-Ω2>0,即流场以变形为主。激波与气柱作用的过程中,磁场对容变率、畸变率及涡度拟能皆有抑制作用,随着磁场增大,抑制效果越显着,同时法向磁场的抑制效果优于流向磁场,这一点在畸变率及涡度拟能方面体现尤为明显;当激波离开气柱界面,磁场对畸变率及容变率起促进作用,该效果同样随着磁场的增大而增加,法向磁场比流向磁场作用效果更为显着。横向对比相同形状的重、轻质气柱下容变率、畸变率及涡度拟能的变化情况,可以发现S12、S22和Ω2随时间的变化趋势与界面形状相关,同时磁场对平均涡量的影响同样与气柱形状紧密相关。另外,还研究了激波与SF6重气团作用过程,结果表明磁场对激波及其与气团的作用过程影响不大,主要影响界面扰动及发展中后期流场结构。通过对三维密度云图及λ2分布云图的分析讨论,可知磁场对气团界面处不稳定性同样有抑制作用,尤其是发展中后期,其抑制效果更显着。法向初始磁场比流向初始磁场抑制效果更好,但只能对y方向两侧界面扰动产生影响,对z方向两侧界面处不稳定性无法起到有效的抑制作用。随着磁场强度增大,其对界面不稳定性的抑制效果越显着。同时,磁场强度为0.01T时,涡环结构变粗,其数量随之减少;磁场强度为0.05T时则可产生附着于界面的涡层,典型涡结构消失,涡层随时间逐渐脱离界面。法向初始磁场可将气团沿y轴方向压缩,并在气团尾部形成两个片状涡结构。随后,采用Snapshots-POD方法对流场xy截面处相干结构进行研究,结果表明磁场可减小能量耗散,增加流动规则性,且随着磁场强度增大,流动越为规则,初始法向磁场比流向磁场作用更为显着。此外,对于该类问题,磁场可抑制气团发展后期流场中的小尺度相干结构,同样法向磁场比流向磁场的抑制效果更好,且随着磁场强度的增大而加强。
二、FOURTH ORDER EVOLUTION EQUATIONS WITH SLOWLY VARYING DEPTH AND CURRENT AND STABILITY OF STOKES WAVES（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、FOURTH ORDER EVOLUTION EQUATIONS WITH SLOWLY VARYING DEPTH AND CURRENT AND STABILITY OF STOKES WAVES（论文提纲范文）
（1）相对论磁流体力学的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 相对论重离子碰撞与夸克胶子等离子体简介 |
| 1.2 相对论流体力学 |
| 1.3 相对论耗散流体力学的问题 |
| 1.4 约定和符号 |
| 1.5 本文提纲 |
| 第二章 热力学和相对论流体力学 |
| 2.1 热力学 |
| 2.2 相对论理想流体力学 |
| 2.3 协变热力学 |
| 2.4 相对论耗散流体力学 |
| 2.4.1 匹配条件 |
| 2.4.2 耗散量的张量分解 |
| 2.4.3 速度场的定义 |
| 2.4.4 相对论Navier-Stokes理论 |
| 2.4.5 Israel-Stewart理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 相对论理想磁流体力学 |
| 3.1 洛伦兹变换 |
| 3.2 相对论气体动力学和能动量张量 |
| 3.3 电磁场张量和麦克斯韦方程 |
| 3.4 相对论理想磁流体力学 |
| 3.5 1+1维相对论磁流体力学中的解析Bjorken流 |
| 3.6 含纵向加速度的1+1维相对论磁流体力学 |
| 3.7 含磁化效应的1+1维相对论磁流体力学 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 相对论电阻磁流体力学 |
| 4.1 相对论耗散磁流体力学 |
| 4.2 反常磁流体力学 |
| 4.3 含纵向加速度的1+1维相对论电阻磁流体力学 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 角动量粘滞流体力学 |
| 5.1 角动量理想流体力学 |
| 5.1.1 热力学 |
| 5.1.2 角动量理想流体力学 |
| 5.1.3 协变热力学 |
| 5.2 角动量粘滞流体 |
| 5.2.1 匹配条件 |
| 5.2.2 耗散量的张量分解 |
| 5.2.3 速度场的定义 |
| 5.2.4 一阶角动量粘滞流体力学 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录A 附录 |
| A.1 坐标变换 |
| A.1.1 Minkowski时空 |
| A.1.2 光锥坐标 |
| A.1.3 Milne坐标 |
| A.2 电磁场变换规则 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文、科研成果等 |
| 致谢 |
（2）基于CMOS兼容微环谐振腔的光频梳产生理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光学频率梳简介 |
| 1.2 微腔光频梳研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 光学微腔物理特性及其制备 |
| 2.1 光学微腔基本物理参数与设计 |
| 2.1.1 典型微腔结构 |
| 2.1.2 微腔光谱滤波特性 |
| 2.1.3 微腔的损耗与耦合 |
| 2.2 光学微腔的色散特性 |
| 2.3 光学微腔的制备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微腔光频梳理论模型与数值算法实现 |
| 3.1 耦合模方程(CME) |
| 3.2 Lugiato-Lefever Equation(LLE) |
| 3.3 CME与 LLE数值求解方法 |
| 3.3.1 分步傅里叶算法及其数值实现 |
| 3.3.2 龙格库塔算法及其数值实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微腔光孤子动力学研究 |
| 4.1 基于矩量法的微腔孤子演化分析 |
| 4.1.1 高阶色散对微腔孤子时域演化的影响 |
| 4.1.2 高阶色散对微腔孤子光谱的影响 |
| 4.2 孤子拉曼自频移效应 |
| 4.3 自陡峭效应对孤子及其光谱的影响 |
| 4.4 孤子演化受模式耦合影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 正色散硅微腔光频梳产生研究 |
| 5.1 硅微环频率梳理论模型 |
| 5.2 影响硅微腔光频梳产生的主要因素 |
| 5.2.1 多光子吸收与自由载流子效应的影响 |
| 5.2.2 泵浦功率与频率失谐对光频梳产生的影响 |
| 5.2.3 正色散微腔频率梳转换效率分析 |
| 5.3 正色散宽带光频梳产生 |
| 5.3.1 宽带光频梳理论模型与产生 |
| 5.3.2 正色散平顶呼吸脉冲分析 |
| 5.3.3 多倍重频宽带光频梳产生 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高折射率掺杂玻璃微腔孤子频梳产生研究 |
| 6.1 实验装置与原理 |
| 6.2 不同孤子态产生实验结果 |
| 6.3 理论模型与热效应分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本论文主要成果与创新 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 符号与缩略词 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 1.5μm波段光纤激光器概述 |
| 1.1.1 包层泵浦纯掺铒光纤激光器 |
| 1.1.2 同带泵浦掺铒光纤激光器 |
| 1.1.3 纤芯泵浦掺铒光纤激光器 |
| 1.1.4 包层泵浦铒镱共掺杂光纤激光器 |
| 1.2 Yb-ASE问题的抑制方法 |
| 1.2.1 选择性损耗法 |
| 1.2.2 非峰值泵浦法 |
| 1.2.3 主动利用法 |
| 1.3 光纤激光器的热管理研究进展 |
| 1.4 选题意义、研究内容及主要创新点 |
| 第2章 辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器的理论模型 |
| 2.1 辅腔泵浦EYDFL的理论模型 |
| 2.1.1 辅腔泵浦EYDFL的系统结构和能级结构 |
| 2.1.2 铒镱共掺系统的速率方程 |
| 2.1.3 功率传输方程及边界条件 |
| 2.2 辅腔泵浦EYDFL的热管理理论模型 |
| 2.2.1 EYDFL温度分析理论模型 |
| 2.2.2 EYDF的散热理论模型 |
| 2.3 辅腔泵浦EYDFL的数值求解方法 |
| 2.3.1 理论模型求解方法 |
| 2.3.2 温度修正算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器的理论研究 |
| 3.1 EYDFL仿真参数设置 |
| 3.2 辅腔泵浦EYDFL的数值仿真 |
| 3.2.1 输出端反射率对EYDFL功率的影响 |
| 3.2.2 镱腔谐振波长对EYDFL性能的影响 |
| 3.2.3 EYDFL的功率演化和ASE光谱 |
| 3.2.4 泵浦功率对EYDFL性能的影响 |
| 3.3 辅腔泵浦方式与纤芯泵浦方式的对比研究 |
| 3.3.1 输出端反射率对两种泵浦方式的影响 |
| 3.3.2 镱波段振荡波长对两种泵浦方式的影响 |
| 3.4 高功率下散热条件对EYDFL性能的影响 |
| 3.4.1 入口水速和水温对EYDFL性能的影响 |
| 3.4.2 热沉槽形对EYDFL温度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器的实验研究 |
| 4.1 EYDFL的实验结构及参数 |
| 4.2 EYDFL的实验研究 |
| 4.2.1 EYDFL的输出功率分析 |
| 4.2.2 EYDFL的输出光谱分析 |
| 4.2.3 EYDFL的温度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参与科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）考虑波流相互作用的数值水槽及循环水槽消波装置开发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数值波浪水槽研究现状 |
| 1.2.2 波流相互作用研究现状 |
| 1.2.3 消波结构研究现状 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 第二章 波浪理论和数值模拟方法 |
| 2.1 波浪理论 |
| 2.1.1 微幅波理论 |
| 2.1.2 有限振幅斯托克斯波理论 |
| 2.1.3 过渡水波理论 |
| 2.1.4 不规则波理论 |
| 2.2 数值波浪水槽构建方法 |
| 2.2.1 基本控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 捕捉自由面的VOF方法 |
| 2.2.4 波浪模拟方法 |
| 2.2.5 尾端消波区 |
| 2.2.6 波浪水槽模型建立 |
| 2.2.7 网格划分与时间步长设置 |
| 2.3 五阶斯托克斯波模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 循环水槽试验 |
| 3.1 循环水槽装置及工作原理 |
| 3.1.1 循环水槽装置 |
| 3.1.2 循环水槽造波原理 |
| 3.1.3 波浪反射与水流阻塞 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 试验数据测量方法 |
| 3.2.2 试验布置 |
| 3.3 试验误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 波浪与均匀流的相互作用 |
| 4.1 试验条件与工况 |
| 4.2 规则波与均匀流的相互作用 |
| 4.2.1 顺流与规则波相互作用试验结果分析 |
| 4.2.2 顺流与规则波相互作用数值模拟结果分析 |
| 4.2.3 逆流与规则波相互作用数值模拟结果分析 |
| 4.3 均匀流对不规则波的影响 |
| 4.3.1 不规则波的生成 |
| 4.3.2 顺流对不规则波特征影响试验结果分析 |
| 4.4 聚焦波与均匀流的相互作用 |
| 4.4.1 聚焦波的生成数值模拟 |
| 4.4.2 均匀流对于聚焦波的作用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于数值水槽的循环水槽消波装置开发 |
| 5.1 循环水槽消波装置开发 |
| 5.1.1 循环水槽消波装置选型 |
| 5.1.2 循环水槽消波装置设计目标 |
| 5.1.3 循环水槽消波装置的设计与实现 |
| 5.2 消波装置数值模拟 |
| 5.2.1 模拟工况及模型建立 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.3 消波装置物理模型试验 |
| 5.4 消波性能试验数据分析方法 |
| 5.4.1 入反射波分离计算方法 |
| 5.4.2 透射系数计算方法 |
| 5.4.3 消波系数计算方法 |
| 5.4.4 透流系数计算方法 |
| 5.5 消波装置消波性能分析 |
| 5.5.1 波浪参数与反射系数的关系 |
| 5.5.2 波浪参数与透射系数的关系 |
| 5.5.3 波浪参数与消波系数的关系 |
| 5.6 消波装置透流性能分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）记忆聚合物的玻璃化转变本构模型及其复合材料/结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 形状记忆聚合物的研究现状 |
| 1.2.1 形状记忆聚合物的机理分类 |
| 1.2.2 聚合物的形状记忆行为 |
| 1.2.3 形状记忆聚合物的应用 |
| 1.3 聚合物的变形特征与本构关系 |
| 1.3.1 熵弹性 |
| 1.3.2 粘性 |
| 1.3.3 塑性 |
| 1.3.4 损伤和断裂 |
| 1.3.5 聚合物的变形总结 |
| 1.4 形状记忆聚合物本构模型的研究现状 |
| 1.4.1 唯象模型 |
| 1.4.2 松弛模型 |
| 1.4.3 相变模型 |
| 1.4.4 形状记忆聚合物的模型总结 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 温度率相关的聚合物粘弹本构模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 基础理论与前期发展 |
| 2.1.2 存在问题与本章简介 |
| 2.2 实验研究温度率对无定形聚合物行为的影响 |
| 2.2.1 材料和测试 |
| 2.2.2 动态模量的温度率相关 |
| 2.2.3 形状记忆行为的温度率相关 |
| 2.3 基于熵温度建立的粘弹本构模型 |
| 2.3.1 熵温度 |
| 2.3.2 应力-应变关系 |
| 2.3.3 结构松弛 |
| 2.3.4 热传导过程 |
| 2.4 模型的离散化与参数确定 |
| 2.4.1 模型的离散 |
| 2.4.2 模型参数的确定 |
| 2.5 聚合物松弛行为的模拟结果 |
| 2.5.1 恒定温度率下的松弛行为 |
| 2.5.2 变温度率下的松弛行为 |
| 2.6 聚合物形状记忆行为的模拟结果 |
| 2.6.1 恒定温度率下的形状回复 |
| 2.6.2 变温度率下的形状回复 |
| 2.7 通过变速率对形状回复过程的控制 |
| 2.7.1 变速率对形状回复控制的模型预测研究 |
| 2.7.2 实验结果的对比研究 |
| 2.8 体积松弛的影响以及误差分析 |
| 2.8.1 体积松弛的引入 |
| 2.8.2 误差分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 二维周期结构调控复合材料的粘弹与断裂行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 基础理论与前期发展 |
| 3.1.2 存在问题与本章简介 |
| 3.2 二维周期性结构的设计 |
| 3.3 二维周期性结构的3D打印制备 |
| 3.3.1 打印材料的选取 |
| 3.3.2 打印材料的性质 |
| 3.3.3 应变与拉伸韧性的度量 |
| 3.3.4 打印结构的精度与误差分析 |
| 3.4 二维周期性结构的实验研究 |
| 3.4.1 调控动态响应上、下限的确定 |
| 3.4.2 二维菱形与球形夹杂对动态响应的调控 |
| 3.4.3 二维菱形与球形夹杂对断裂行为的调控 |
| 3.5 二维周期性结构的细观力学模拟 |
| 3.5.1 有限元模型的建立 |
| 3.5.2 粘弹性模型对动态响应的模拟 |
| 3.5.3 变形模式分析 |
| 3.5.4 变形模式的调控 |
| 3.5.5 扩展有限元对断裂行为的模拟 |
| 3.6 两种复合形式的对比 |
| 3.7 本章小节 |
| 第4章 基于内置电路的电阻实现反馈控制形状回复 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 传统形状记忆器件的制备及其存在问题 |
| 4.1.2 本章简介 |
| 4.2 2D金膜复合功能形状记忆复合材料 |
| 4.2.1 2D金膜复合形状记忆复合材料的制备 |
| 4.2.2 2D金膜复合形状记忆复合材料的退火处理 |
| 4.3 金膜监控基底自由回复过程时的传感机理 |
| 4.3.1 金镀层电阻的响应分析 |
| 4.3.2 金膜的传感机理及其可靠性分析 |
| 4.3.3 金膜的焦耳热驱动基底的形状回复过程 |
| 4.3.4 金膜的焦耳热监控基底的形状回复过程 |
| 4.3.5 金膜复合功能形状记忆复合材料的小结 |
| 4.4 基于3D打印内置电路的反馈-可控形状回复 |
| 4.4.1 形状记忆智能铰的反馈控制原理 |
| 4.4.2 器件的设计与制备 |
| 4.4.3 聚合物的可控形状回复 |
| 4.4.4 存在的问题与未来方向 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 利用纳米压痕法分析形状记忆纳米复合材料的细观增强机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 形状记忆纳米复合材料的力学研究进展 |
| 5.1.2 纳米复合材料的微观变形与本章简介 |
| 5.2 纳米复合材料的制备与测试方法 |
| 5.2.1 纳米复合材料的制备 |
| 5.2.2 测试方法 |
| 5.3 纳米复合材料的测试结果 |
| 5.3.1 基于扫描电子显微镜的形貌分析 |
| 5.3.2 基于动态热机械测试的宏观力学性能分析 |
| 5.3.3 基于纳米压痕测试的微观力学性能分析 |
| 5.4 从微观运动角度分析纳米掺杂的增强机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 半晶态聚合物PEEK的三维大变形本构模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.1.1 半晶态聚合物PEEK |
| 6.1.2 半晶态聚合物的力学性能 |
| 6.1.3 本章介绍 |
| 6.2 PEEK的两步双向机械性能测试 |
| 6.2.1 试样 |
| 6.2.2 两步双向加载方式 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 单轴拉伸测试 |
| 6.3.2 体积膨胀与空穴增长 |
| 6.3.3 单轴拉伸下的循环载荷 |
| 6.3.4 压缩测试 |
| 6.3.5 实验结果总结 |
| 6.4 考虑损伤的三维大变形本构模型 |
| 6.4.1 孔隙增长的简化 |
| 6.4.2 参考构型与变形分解 |
| 6.4.3 孔洞增长与损伤演化 |
| 6.4.4 非晶本构关系 |
| 6.4.5 结晶本构关系 |
| 6.4.6 稀疏链损伤模型 |
| 6.4.7 能量耗散与热传导 |
| 6.5 模型的离散与参数确定 |
| 6.6 模拟与实验的对比 |
| 6.6.1 单轴拉伸的模拟结果 |
| 6.6.2 拉伸后侧向压缩的模拟结果 |
| 6.6.3 模型讨论 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）大功率高亮度全光纤掺镱光纤激光振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤激光的发展与现状 |
| 1.1.1 光纤激光的发展历程 |
| 1.1.2 大功率光纤激光的技术路径 |
| 1.2 大功率光纤激光振荡器的研究进展及限制因素 |
| 1.2.1 大功率光纤激光振荡器的国内外研究进展 |
| 1.2.2 大功率全光纤激光器的功率提升的主要限制因素 |
| 1.3 论文主要研究内容和结构安排 |
| 第二章 大功率光纤激光振荡器中受激拉曼散射效应抑制研究 |
| 2.1 光纤激光振荡器的受激拉曼散射理论模型 |
| 2.1.1 光纤激光放大器的SRS理论模型 |
| 2.1.2 光纤激光振荡器的SRS理论模型 |
| 2.2 光纤激光振荡器SRS阈值影响因素数值仿真 |
| 2.2.1 泵浦分布对于振荡器SRS阈值影响 |
| 2.2.2 光纤光栅反射带宽对于SRS阈值的影响 |
| 2.3 光纤激光振荡器的SRS阈值影响因素实验研究 |
| 2.3.1 泵浦分布对SRS阈值的影响 |
| 2.3.2 低反光栅的反射带宽对于SRS阈值的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大功率光纤激光振荡器模式不稳定效应理论研究 |
| 3.1 光纤激光放大器的TMI物理机理和抑制方法简介 |
| 3.1.1 模式不稳定效应的物理机理 |
| 3.1.2 光纤激光放大器中的TMI抑制方法简介 |
| 3.2 光纤激光振荡器的模式不稳定理论模型 |
| 3.2.1 基于耦合模理论的模式不稳定理论模型推导 |
| 3.2.2 振荡器模式不稳定阈值估算的简化模型 |
| 3.3 光纤激光振荡器TMI阈值影响因素仿真分析 |
| 3.3.1 光纤光栅参数对振荡器模式不稳定阈值的影响分析 |
| 3.3.2 泵浦方式对振荡器模式不稳定阈值的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大功率光纤激光振荡器模式不稳定阈值影响实验研究 |
| 4.1 大功率光纤激光振荡器中TMI阈值的实验判断依据 |
| 4.1.1 光纤激光放大器中的TMI的典型特征及监测方法 |
| 4.1.2 全光纤激光振荡器中的模式不稳定的实验判断依据 |
| 4.2 光纤光栅参数对光纤激光振荡器TMI阈值的影响 |
| 4.2.1 光纤光栅的反射带宽对光纤激光振荡器TMI阈值的影响 |
| 4.2.2 光纤光栅的中心波长对于TMI阈值的影响 |
| 4.3 泵浦方式对光纤激光振荡器TMI阈值的影响 |
| 4.3.1 泵浦波长对于光纤激光振荡器TMI阈值的影响 |
| 4.3.2 泵浦分布对于光纤激光振荡器TMI阈值的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大功率光纤激光振荡器亮度提升实验研究 |
| 5.1 3kW级近衍射极限光束质量的全光纤激光振荡器 |
| 5.1.1 976nm双向泵浦设计方案 |
| 5.1.2 915nm后向泵浦设计方案 |
| 5.2 5kW级高光束质量的全光纤激光振荡器 |
| 5.2.1 光纤光栅性能测试 |
| 5.2.2 搭建振荡器实现大功率激光输出 |
| 5.3 大功率全光纤长锥形掺镱光纤激光振荡器 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与相关成果 |
| 6.2 论文主要创新工作 |
| 6.3 论文的不足及后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（7）畸形波对小尺度海工立柱式结构作用的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 畸形波的研究进展 |
| 1.2.1 畸形波的定义 |
| 1.2.2 畸形波的生成机理 |
| 1.2.3 畸形波的数值模拟 |
| 1.3 极端波浪对小尺度垂直立柱冲击作用研究进展 |
| 1.3.1 理论公式推导 |
| 1.3.2 模型试验研究 |
| 1.3.3 数值模拟研究 |
| 1.4 本文主要工作及创新点 |
| 1.4.1 主要工作 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 FLUENT数值造波理论基础 |
| 2.1 数值波浪水槽的基本控制方程 |
| 2.2 数值波浪水槽的初始条件和边界条件 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 控制方程的离散方法 |
| 2.5 流场的计算算法 |
| 2.6 自由液面处理方法 |
| 2.7 造波和消波方法 |
| 2.7.1 造波方法 |
| 2.7.2 消波方法 |
| 2.8 UDF简介 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 畸形波的数值模拟 |
| 3.1 二维微幅波的数值模拟 |
| 3.1.1 微幅波理论 |
| 3.1.2 二维波浪水槽的建立及网格划分 |
| 3.1.3 边界条件及求解设置 |
| 3.1.4 模拟结果分析 |
| 3.2 二维畸形波的模拟 |
| 3.2.1 随机波浪理论 |
| 3.2.2 畸形波的理论模型 |
| 3.2.3 Matlab中畸形波的程序实现 |
| 3.2.4 二维水槽中畸形波的数值模拟 |
| 3.3 三维畸形波的数值模拟及结果分析 |
| 3.3.1 三维波浪水槽尺寸及局部网格示意图 |
| 3.3.2 模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 畸形波对小尺度垂直圆柱体冲击效应的数值模拟 |
| 4.1 模型建立及验证 |
| 4.1.1 物理模型试验 |
| 4.1.2 数值模型设置 |
| 4.1.3 数值计算结果与可靠性分析 |
| 4.2 畸形波对小尺度垂直圆柱体作用特点分析 |
| 4.2.1 模型设置与网格划分 |
| 4.2.2 畸形波冲击垂直圆柱体的过程特点 |
| 4.3 畸形波与“同尺度”规则波及斯托克斯二阶波的对比 |
| 4.3.1 三种不同类型波浪的波浪力特点对比 |
| 4.3.2 三种不同类型波浪波面变化特点 |
| 4.3.3 三种不同类型波浪作用下圆柱表面动水压强变化特点 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 畸形波冲击小尺度垂直圆柱体的影响因素分析 |
| 5.1 有效波高对畸形波冲击垂直圆柱体的影响 |
| 5.1.1 有效波高对波浪力的影响 |
| 5.1.2 有效波高对波面的影响 |
| 5.1.3 有效波高对圆柱体表面动水压强的影响 |
| 5.2 聚焦点位置变化对畸形波冲击垂直圆柱体的影响 |
| 5.2.1 聚焦点位置对波浪力的影响 |
| 5.2.2 聚焦点位置对波面的影响 |
| 5.2.3 聚焦点位置对圆柱体表面动水压强的影响 |
| 5.3 柱径对畸形波冲击垂直圆柱体的影响 |
| 5.3.1 柱径对波浪力的影响 |
| 5.3.2 柱径对波面的影响 |
| 5.3.3 柱径对圆柱体表面动水压强的影响 |
| 5.4 谱峰周期对畸形波冲击垂直圆柱体的影响 |
| 5.4.1 谱峰周期对波浪力的影响 |
| 5.4.2 谱峰周期对波面的影响 |
| 5.4.3 谱峰周期对圆柱体表面动水压强的影响 |
| 5.5 断面形状对畸形波冲击小尺度垂直立柱的影响 |
| 5.5.1 方柱的几何尺寸及网格划分 |
| 5.5.2 方柱与圆柱波浪力的对比 |
| 5.5.3 方柱与圆柱波面对比 |
| 5.5.4 方柱与圆柱柱面动水压强对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）电磁波与若干环境等离子体相互作用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 射频电磁波同“黑障”等离子体环境相互作用的研究现状 |
| 1.3 离子伯恩斯坦波同磁层等离子体环境相互作用的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电小偶极天线与“黑障”等离子体环境相互作用的数值模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 “黑障”等离子体环境的参数特征 |
| 2.2.1 影响因素 |
| 2.2.2 参数特征 |
| 2.3 “黑障”等离子体假设 |
| 2.4 “黑障”等离子体的双流体模型 |
| 2.5 数值模型 |
| 2.5.1 电小偶极天线 |
| 2.5.2 亚波长等离子体薄层 |
| 2.5.3 无限大自由空间 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于天线匹配层的电磁辐射增强方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型验证和机理分析 |
| 3.2.1 模型验证 |
| 3.2.2 机理分析 |
| 3.3 基于匹配层的新型天线结构 |
| 3.4 模拟结果与分析 |
| 3.4.1 匹配层介电常数对天线远场辐射增益的影响 |
| 3.4.2 鞘套电子数密度对天线远场辐射增益的影响 |
| 3.4.3 鞘套厚度对天线远场辐射增益的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 地球磁层中离子伯恩斯坦波的激发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 线性理论 |
| 4.2.2 全动理学模拟 |
| 4.2.3 混合动理学模拟 |
| 4.3 混合动理学方法有效性分析 |
| 4.4 阿尔芬速度和质量比对离子体伯恩斯坦波的影响 |
| 4.4.1 阿尔芬速度对离子伯恩斯坦波的影响 |
| 4.4.2 带电粒子质量比对离子伯恩斯坦波的影响 |
| 4.5 非线性波—波相互作用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 离子伯恩斯坦波线性增长率对磁层中热质子分布函数的依赖 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究方法与验证 |
| 5.2.1 基于线性扰动动理学模拟的增长率诊断方法 |
| 5.2.2 方法验证 |
| 5.3 热质子分布函数对离子伯恩斯坦体波线性增长率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 环—束分布函数的动理学色散关系 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）铷原子系综中实现高性能拉曼量子存储的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 基于拉曼散射的DLCZ方案简介 |
| 1.1.2 基于量子存储的改进DLCZ方案简介 |
| 1.1.3 量子存储技术及发展历史简介 |
| 1.2 拉曼研究简介 |
| 1.2.1 三维拉曼散射简介 |
| 1.2.2 拉曼存储和读取简介 |
| 1.3 立论依据以及全文结构 |
| 第二章 拉曼散射实现随机相位编码存储和解码读取 |
| 2.1 背景介绍 |
| 2.1.1 信息编码存储与解码读取 |
| 2.1.2 高阶关联测量 |
| 2.2 理论描述 |
| 2.2.1 编码写入过程 |
| 2.2.2 解码读取过程 |
| 2.3 实验展示及实验结果分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 空间模式匹配对拉曼散射读取效率的影响 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 实验展示和结果分析 |
| 3.2.1 实验装置和实验能级 |
| 3.2.2 相干读取实验结果分析 |
| 3.2.3 非相干衰减对读取效率的影响 |
| 3.2.4 多模效应对读取效率的影响 |
| 3.3 理论解释 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 利用相干反馈的高效拉曼转换系统实现空间模式清洁器 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 实验展示 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 利用时间波形优化实现高性能拉曼存储 |
| 5.1 拉曼存储发展简介 |
| 5.2 拉曼存储理论简介 |
| 5.2.1 拉曼存储演化方程 |
| 5.2.2 存储方程的绝热近似解 |
| 5.2.3 拉曼存储波形优化 |
| 5.2.4 拉曼存储的损耗效应和噪声 |
| 5.3 利用波形优化实现高品质拉曼存储 |
| 5.3.1 实验实现 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 相干反馈实现高效高保真的拉曼存储 |
| 6.1 相干反馈拉曼存储理论介绍 |
| 6.1.1 相干反馈拉曼存储演化方程 |
| 6.1.2 方程的数值求解和结果分析 |
| 6.2 相干反馈拉曼存储的实验实现 |
| 6.2.1 相干反馈拉曼存储实验装置描述 |
| 6.2.2 实验结果讨论 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 附录A 数值模拟方法 |
| A.1 波谱法求解微分方程 |
| A.2 龙格库塔法求解微分方程 |
| A.3 边界条件及方程求解 |
| 附录B 利用拍频信号实现GHz相位差锁定 |
| B.1 锁定原理 |
| B.2 锁定装置及其参数调节 |
| 附录C 利用光学平衡零拍探测实现量子态密度矩阵重构 |
| C.1 光学平衡零拍探测弱光子态 |
| C.2 最大似然法实现量子态密度矩阵重构 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
（10）界面不稳定性的MHD控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆炸波问题 |
| 1.2.2 激波与气体界面作用问题 |
| 1.2.3 MHD研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 MHD数值模拟方法及RM不稳定性理论 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 等离子体参数 |
| 2.3 数值方法 |
| 2.4 磁场中RM不稳定性的理论研究 |
| 2.4.1 RM不稳定性理论 |
| 2.4.2 磁场对RM不稳定性的影响 |
| 3 点爆炸中RM不稳定的MHD控制 |
| 3.1 理想条件下平面点爆炸RM不稳定性的MHD控制 |
| 3.1.1 计算模型 |
| 3.1.2 计算结果和讨论 |
| 3.2 非理想条件下平面点爆炸RM不稳定的MHD控制 |
| 3.3 球形点爆炸中RM不稳定性MHD控制 |
| 3.3.1 计算模型 |
| 3.3.2 计算结果和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同形状重质气柱界面不稳定性的MHD控制 |
| 4.1 圆形界面 |
| 4.2 三角形界面 |
| 4.3 正方形界面 |
| 4.4 菱形界面 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 不同形状轻质气柱界面不稳定性的MHD控制 |
| 5.1 圆形界面 |
| 5.2 三角形界面 |
| 5.3 正方形界面 |
| 5.4 菱形界面 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 SF_6球状气泡界面不稳定性的MHD控制 |
| 6.1 计算模型 |
| 6.2 计算结果和讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 工作总结和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、FOURTH ORDER EVOLUTION EQUATIONS WITH SLOWLY VARYING DEPTH AND CURRENT AND STABILITY OF STOKES WAVES（论文参考文献）
- [1]相对论磁流体力学的理论研究[D]. 佘端. 华中师范大学, 2021
- [2]基于CMOS兼容微环谐振腔的光频梳产生理论与实验研究[D]. 柳牧龙. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [3]辅腔泵浦铒镱共掺光纤激光器研究[D]. 赵雪汝. 天津大学, 2019(01)
- [4]考虑波流相互作用的数值水槽及循环水槽消波装置开发研究[D]. 丁俊杰. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]记忆聚合物的玻璃化转变本构模型及其复合材料/结构设计[D]. 雷鸣. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [6]大功率高亮度全光纤掺镱光纤激光振荡器研究[D]. 杨保来. 国防科技大学, 2018(01)
- [7]畸形波对小尺度海工立柱式结构作用的数值模拟[D]. 刘师辉. 华南理工大学, 2018(12)
- [8]电磁波与若干环境等离子体相互作用的研究[D]. 高孝天. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [9]铷原子系综中实现高性能拉曼量子存储的实验研究[D]. 郭进先. 华东师范大学, 2017(09)
- [10]界面不稳定性的MHD控制[D]. 林震亚. 南京理工大学, 2018(07)