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应用结构系综理论发展壁湍流工程湍流模型

中国科学：物理学、力学、天文学 2015年第12期45卷 12-29页

作者：佘振苏陈曦未波波邹鸿岳毕卫涛湍流与复杂系统国家重点实验室、北京大学工学院力学与工程科学系北京 100871

本文综述结构系综理论(Structural Ensemble Dynamics,SED)在湍流模型研究上的进展.SED研究壁湍流在系综统计层面的对称性规律.借助反映系统对称性变化的序函数新概念,SED给出了壁湍流平均场的解析刻画,为分析和修正湍流模型奠定了基础... 详细信息

本文综述结构系综理论(Structural Ensemble Dynamics,SED)在湍流模型研究上的进展.SED研究壁湍流在系综统计层面的对称性规律.借助反映系统对称性变化的序函数新概念,SED给出了壁湍流平均场的解析刻画,为分析和修正湍流模型奠定了基础.本文以k-?模型和Baldwin&Lomax(BL)模型为例,展示了将SED应用到发展壁湍流工程模型.新的SED-k-?模型首次实现了对圆管平均速度和(流向)湍动能剖面的同时精确预测(精度高于99%).该结果一方面支撑了新近提出的0.45的普适卡门常数,另一方面确认了存在一个中间层,对应于最近学界广泛关注的湍动能第二峰值.SED-stress-length模型给出了不同马赫数下平板湍流边界层平均速度和温度(密度)剖面的高精度预测,比BL模型提高了近十个百分点.以上结果提供了湍流模型研究的新框架,即通过参照SED对模型背后的多层结构图像进行定量修正,由此大幅提高预测精度,尤其是把模型经验参数用具有明确物理意义的多层结构参数解析表达,从而有望解决复杂流动计算时参数调节的核心困难.

关键词：结构系综理论湍流模型 k-w模型 BL模型壁湍流

榫卯型装配式砌块砌体的基本力学性能试验研究

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建筑结构学报 2016年第S1期37卷 440-447页

作者：袁泉高未未北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

榫卯型装配式砌块是一种可以代替黏土烧结砖的新型墙体材料,具有利废、高强、环保、节能等诸多优点,但尚未系统地研究其基本力学性能。为此进行了24个足尺比例的榫卯型装配式砌块砌体轴压试验、24个抗剪试验以及12个压-剪复合受力试验... 详细信息

榫卯型装配式砌块是一种可以代替黏土烧结砖的新型墙体材料,具有利废、高强、环保、节能等诸多优点,但尚未系统地研究其基本力学性能。为此进行了24个足尺比例的榫卯型装配式砌块砌体轴压试验、24个抗剪试验以及12个压-剪复合受力试验。通过试验数据,研究了该种新型墙体的基本力学性能。试验结果表明榫卯型装配式砌块砌体的榫卯构造增强了砌体的抗剪能力,与传统砌块砌体抗剪机理有所不同。在试验的基础上,参照混凝土小型砌块砌体强度计算公式修正了榫卯型装配式块砌体的抗压强度平均值计算公式、抗剪强度平均值的计算公式及压剪复合作用下榫卯型装配式砌块砌体的受剪承载力计算公式,为榫卯型装配式砌块砌体力学性能的进一步研究及砌体设计提供试验成果及理论依据。

关键词：榫卯型装配式砌块轴压试验抗剪试验压-剪试验力学性能

放电等离子烧结温度对Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金显微组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2014年第4期43卷 955-959页

作者：杜未未张玉勤蒋业华周荣昆明理工大学云南昆明650093 云南省钛材应用产品工程技术研究中心云南昆明650093

利用放电等离子烧结技术（SPS）制备了Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金，研究了烧结温度对合金致密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明：在950-1150℃烧结温度范围内合金主要由β-Ti相和Ti-Nb-Ta-zr固溶体组成的混合基体及少量未熔化的Nb、Ta... 详细信息

利用放电等离子烧结技术（SPS）制备了Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金，研究了烧结温度对合金致密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明：在950-1150℃烧结温度范围内合金主要由β-Ti相和Ti-Nb-Ta-zr固溶体组成的混合基体及少量未熔化的Nb、Ta金属颗粒组成，并且合金具有较高的致密度和抗压强度；随着烧结温度的升高，合金中混合基体组织尺寸越来越大且不断融合联结，Nb、Ta金属颗粒数量越来越少且尺寸越来越小，同时合金致密度和抗压强度呈增大趋势：所制备的合金压缩弹性模量值在50～57GPa之间，具有良好的力学相容性，烧结温度变化对其影响较小。

关键词： Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金放电等离子烧结烧结温度显微组织力学性能

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环面黑洞背景下量子场的熵

物理学报 2004年第7期53卷 2401-2406页

作者：王波波北京交通大学物理系北京100044

利用薄层 (改进的brick wall模型 ) ,通过分别求解标量场方程和Dirac场方程 ,计算了环面黑洞事件视界附近的标量场和Dirac场的量子统计熵 .按薄层模型的观点 ,在视界面附近薄层上的量子场的熵就是黑洞的熵 .结果表明 ,黑洞熵正比于事件... 详细信息

利用薄层 (改进的brick wall模型 ) ,通过分别求解标量场方程和Dirac场方程 ,计算了环面黑洞事件视界附近的标量场和Dirac场的量子统计熵 .按薄层模型的观点 ,在视界面附近薄层上的量子场的熵就是黑洞的熵 .结果表明 ,黑洞熵正比于事件视界的面积 ,遵循Bekenstein Hawking面积熵公式 .

关键词：环面黑洞熵薄层模型量子场 Dirac场方程

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量子隐形传送态的正交完备基展开与算符变换

物理学报 2007年第4期56卷 1875-1880页

作者：查新未西安邮电学院应用数学与应用物理系西安710061

由波函数的叠加原理与变换算符出发,以三对任意纠缠的粒子作为量子通道对一个任意的三粒子态实现隐形传送为例,将体系的总量子态按Bell基展开,理论上接受者只需直接对自己拥有的粒子进行相应的变换,可使这三粒子恢复原始量子态,从而实... 详细信息

由波函数的叠加原理与变换算符出发,以三对任意纠缠的粒子作为量子通道对一个任意的三粒子态实现隐形传送为例,将体系的总量子态按Bell基展开,理论上接受者只需直接对自己拥有的粒子进行相应的变换,可使这三粒子恢复原始量子态,从而实现任意量子态的隐形传送.给出了变换算符与实际操作算符的联系.进一步可得出变换算符可逆是成功实现量子隐形传送的必要条件.

关键词： Bell基展开隐形传送变换算符

Brans-Dicke理论中静态球对称引力场的de Broglie-Bohm量子化

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物理学报 2002年第7期51卷 1654-1660页

作者：王波波刘辽北方交通大学物理系北京100044 北京师范大学物理系北京100875

将量子力学的deBroglie Bohm(dBB)解释引入Brans Dicke(BD)理论中 .在小超空间近似下 ,求出了Brans类型 1量子黑洞的波函数 .利用dBB解释求得Brans类型 1的量子轨迹和量子势 .在量子黑洞背景几何上 ,研究了径向光的行为 .发现Brans类... 详细信息

将量子力学的deBroglie Bohm(dBB)解释引入Brans Dicke(BD)理论中 .在小超空间近似下 ,求出了Brans类型 1量子黑洞的波函数 .利用dBB解释求得Brans类型 1的量子轨迹和量子势 .在量子黑洞背景几何上 ,研究了径向光的行为 .发现Brans类型 1量子化后的黑洞“温度”是奇异的 .另外 ,由于BD引力理论在BD参数ω趋于无穷大时应与广义相对论等价 ,因而Schwarzschild黑洞在dBB量子化后“温度”也是奇异的 .这似乎意味着dBB量子化不能应用于黑洞 .

关键词： Brans-Dicke理论静态球对称引力场量子化 de-Broglie-Bohm解释引力理论量子轨迹小超空间近似量子力学

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环面黑洞的热力学函数

物理学报 2022年第11期71卷 10-16页

作者：管韵王波波北京交通大学理学院北京100044 山东大学(威海)空间科学与物理学院威海264209

本文把宇宙学常数看成与压强相当的动力学变量,研究了环面黑洞的热力学函数.计算得到环面黑洞的状态方程,环面黑洞的Smarr关系.然后通过计算其欧氏作用量得到了吉布斯函数,并进一步求得环面黑洞的自由能、内能和热力学焓,以及环面黑洞... 详细信息

本文把宇宙学常数看成与压强相当的动力学变量,研究了环面黑洞的热力学函数.计算得到环面黑洞的状态方程,环面黑洞的Smarr关系.然后通过计算其欧氏作用量得到了吉布斯函数,并进一步求得环面黑洞的自由能、内能和热力学焓,以及环面黑洞的定压热容和定容热容.结果表明:环面黑洞没有范德瓦耳斯型的相变.环面黑洞的定压热容大于零,定容热容等于零,故是一个稳定的热力学系统.

关键词：黑洞热力学环面黑洞扩展的相空间

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化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工学报 2017年第7期68卷 2833-2843页

作者：许锋袁未未罗雄麟中国石油大学(北京)自动化系北京102249

化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不... 详细信息

化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量,要么次要变量未纳入反馈控制,无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵,对瘦系统进行了变量配对分析,提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈,使系统反馈信息更完备,构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对,而且系统控制性能良好,尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。

关键词：过程控制过程系统多变量系统瘦系统关联分析变量配对串级控制系统

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瓦斯与煤自燃共存研究(Ⅱ):防治新技术

煤炭学报 2013年第3期38卷 353-360页

作者：周福宝夏同强史波波中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

基于瓦斯与煤自燃共生发生场所的不同定义了煤岩跨尺度裂隙场概念,深入探讨了共生灾害防控机理及技术方法,即通过合理改变跨尺度裂隙场中的场流分布以消除瓦斯与煤自燃共生灾害——共生区域S_e=0,提出固相颗粒输运改变煤岩体裂隙漏风场... 详细信息

基于瓦斯与煤自燃共生发生场所的不同定义了煤岩跨尺度裂隙场概念,深入探讨了共生灾害防控机理及技术方法,即通过合理改变跨尺度裂隙场中的场流分布以消除瓦斯与煤自燃共生灾害——共生区域S_e=0,提出固相颗粒输运改变煤岩体裂隙漏风场尺度、低温液态惰气改变采空区温度场和气体浓度场两种防治共生灾害新技术。建立了固相颗粒输运改变网络裂隙场场流模型,讨论了颗粒填充漏风裂隙场后,漏风裂隙尺度、可通路径的变化,致使漏风阻力增大,保证了瓦斯抽采处于安全的煤岩体裂隙场和低氧气浓度场;理论揭示了低温液氮防治共生灾害机理,并自主设计了液氮防灭火模拟平台,结果表明:液氮注入火区能迅速吸热膨胀,产生大量的低温氮气,扩散进入采空区空间,对热(火)源形成惰化隔离带,同时低温氮气携带水凝气与采空区隐蔽热(火)源产生的热风压进行热交换,降低热(火)源温度在可燃点温度以下,主动吞噬热(火)源。

关键词：瓦斯煤自燃共存跨尺度裂隙场