简介：目前初中物理教材对浮力产生原因的分析上只停留在理论分析,实验室也没有说明这-知识点的教具,本文介绍利用身边物品制作出《浮力产生分析仪》.

简介：大学物理实验课程对于培养理工科大学生动手能力和理论联系实际的综合能力具有不可替代的作用。针对教学过程中发现的一些问题,借鉴近几年我校成功举办的大学生物理学术竞赛活动的经验,提出了改革大学物理实验课程的方法。强调应注重开放设计性、研究性实验课程的引入,并优化教学模式和课程考核方式。

简介：采用蒙特卡罗和束流光学方法,对反冲质子磁谱仪系统的中子-反冲质子输运及反冲质子在磁场中的偏转和聚焦的全过程进行了物理建模,基于Matlab平台,开发了带电粒子输运模拟计算程序,模拟了反冲质子磁谱仪系统的性能参数,获得了不同参数条件下反冲质子在焦平面上的空间分布、中子能量分辨率及中子探测效率。结果表明,反冲质子磁谱仪的中子能量分辨率和中子探测效率是对立性较强的2个性能参数,主要决定于反冲聚乙烯靶尺寸和反冲质子准直器尺寸,二极分析磁铁的磁感应强度对中子能量分辨率和中子探测效率的影响不大,但会影响反冲质子磁谱仪的紧凑性。对能量为14MeV的氘氚聚变中子,磁谱仪的中子能量分辨率小于1%时,中子探测效率可达10-8cm2。

简介：重点介绍了电场磁场聚焦原理、双聚焦条件下的计算和调试仿真。磁电双聚焦质量分析系统结构为圆柱面结构的静电场,离子轨道半径为360mm,偏转角为65°;磁场离子轨道半径为250mm,偏转角为90°,入射角90°,出射角26.5°。分别对磁场、电场进行独立调试和磁电双聚焦系统联合调试及技术指标测试。测试表明,双聚焦质量分析系统的分辨能力达到了设计要求,实现了双聚焦条件。

简介：在低仰角条件下，对短脉冲微波传播中出现的遮挡、多径到达和天线波束分裂现象进行了分析，分别应用透波屏模型、Fresnel半径模型和两路径模型描述这三种现象，结合工程实践估算其产生的影响，并提出了应对措施。

简介：目的：分洪工程的启用具有非常重要的防洪效益,但同时也将严重威胁分洪区群众的生命财产安全。为定量计算洪水中人体（成人与儿童）、车辆、房屋、农作物（水稻和棉花）的洪水风险与洪灾损失,考虑受淹对象的失稳机理,提出分洪区群众生命与财产的洪水风险模拟模型。创新点：1.基于力学过程中的洪水中人体与车辆失稳的计算公式,建立相应洪水风险等级评定的新方法,并提出4类受淹对象平均损失率的计算方法;2.结合二维水动力学模型的计算结果,分析4类受淹对象洪水风险的时空变化情况,同时讨论根据不同下垫面类型取不同糙率值以模拟洪水演进过程的必要性,并比较文献中提出的洪水中人体风险等级计算结果的差异。方法：1.分析现有洪水中人体、车辆、房屋和农作物风险或损失的计算方法,提出相应洪水风险计算关系或计算曲线（公式（3）～（6）,图1和2）;2.参考1954年荆江分洪工程北闸第一次的分洪情况,通过计算分洪区140h的洪水演进过程和4类受淹对象洪水风险的时空分布（图8）,同时得到4类受淹对象平均损失率随时间的变化情况（图10）;3.在荆江分洪区洪水演进过程模拟中,讨论根据不同下垫面类型确定相应糙率值的方法与计算区域糙率统一取值0.04、0.05或0.06的3种工况下洪水要素变化的差异（图11和12）,并采用文献中提出的洪水中人体风险等级计算方法,比较洪水中人体风险等级变化的异同（图13）。结论：1.一旦荆江分洪工程启用,截止至北闸开启140h时,洪水中人体、车辆、房屋、农作物的平均损失率达到75%以上,即分洪工程的启用将造成重大的生命财产损失;2.糙率取值方法的不同,导致洪水演进过程不同,进而影响各类受淹对象的洪水风险评估,因此需要根据不同下垫面类型确定相应的糙率值;3.文献中提出的洪水中人体风险�

简介：为评估Tesla型脉冲功率源在振动环境中的可靠性，基于有限元仿真软件，采用随机振动分析方法研究了该脉冲功率源的随机振动特性。计算中考虑了预应力对结构模态的影响，并对静力结果与随机振动结果矢量叠加得到的总应力进行了分析。根据仿真结果，分析了磁芯和各绝缘支撑结构等薄弱部件的振动强度，发现尾端绝缘子的最大动应力值大于其疲劳极限；同时对尾端绝缘子的疲劳寿命进行了计算。总结了Tesla型脉冲功率源中形成线外筒、中筒、内筒和主开关外筒的强度设计原则，可为同类型脉冲功率源的强度设计提供参考。

简介：对一款CCD进行了3MeV质子辐照试验和退火试验,获得了2种注量率质子辐照下CCD参数的退化规律,分析了CCD产生缺陷与质子注量率之间的关系。研究表明:不同注量率质子辐照下,CCD中产生的位移损伤缺陷存在差异,但CCD的暗信号和电荷转移效率没有明显改变,且室温退火后,不同质子注量率辐照下,CCD受到的辐射损伤差异更小。研究结果可为揭示地面模拟实验中质子入射CCD产生缺陷的机制、影响因素及建立质子辐射效应损伤模型提供理论与试验方法的支撑。

简介：为研究球面波在介质中的演化规律,分析了0.125gTNT、直径为5mm的炸药球填实爆炸加载下花岗岩中球面波传播的时域特征,结合实验结果与黏弹性球面波传播理论,提出了一种球面波粒子速度的频域分析方法。结果表明,花岗岩中粒子速度峰值和比例粒子位移峰值在靠近爆心的区域衰减慢、远离爆心的区域衰减快;在高频下,花岗岩中频率衰减因子α(ω)和波数k(ω)均与圆频率ω近似成线性关系,由不同相邻位置实测的粒子速度信息得到的α(ω)和k(ω)各不相同;在半径约为30mm(比距离约为60m·kt^-1/3)处,粒子速度峰值的衰减规律出现由慢变快的转折。同时,基于对α(ω)和k(ω)的线性近似,对粒子速度波形进行了反演。与传统的局部理想弹性假设方法相比,本文方法可以提高粒子速度峰值的预测精度,但对波传播演化过程中波形形状的预测精度不高。

简介：统的基于真实操作的物理实验教学模式正面临一系列的困难,这些困难是包括我校在内的众多国内外高校所亟待解决的共同课题。为此,我校建设了大学物理虚拟仿真实验、VR虚拟仿真实验,基于＂云＂平台服务的远程虚拟实验等虚拟仿真实验系统,丰富了实验教学手段,促进了实验教学模式的改革。并以此为契机,获评辽宁省物理实验虚拟仿真教学中心。

简介：柔爆索是航天运载器爆炸分离装置的能量来源,分离过程涉及小装药比情况下爆炸驱动外围壳体的飞散问题。一般认为,Gurney公式不适用于计算小装药比情况下壳体的飞散速度。为了分析分离碎片的飞散特性,基于柔爆索爆炸做功的三阶段分析,提出了计算壳体碎片飞散速度的理论方法,并通过与实验结果和数值模拟结果的对比,分析讨论了理论方法的适用性。结果表明,装药质量比是影响柔爆索爆炸驱动壳体碎片飞散速度的主要因素,装药质量比越大,最终碎片飞散速度越大;同时,双层壳体的存在使得碎片驱动初期的两段效应凸显出来,说明提出的分析模型与实际结果比较接近。Gurney公式不适用计算装药比小于0.01的碎片飞散速度。

简介：综述了美国圣地亚国家实验室ZR(ZRefurbished)装置的建设背景、结构及最新进展,梳理了自2011年以来在ZR装置上开展的实验研究工作,主要包括辐射效应、惯性约束聚变、极端条件下的材料科学和天体物理学等研究。最后,介绍了美国未来基于直线变压器驱动器技术的快Z箍缩装置发展规划。

简介：简要介绍了超高速碰撞现象及其关键科学问题。综述了航天器空间碎片超高速碰撞防护研究,详细评论了空间碎片防护结构、超高速碰撞下的碎片云模型及撞击极限方程的国内外进展。探讨了小行星撞击地球防御中超高速碰撞问题。展望了超高速碰撞研究及航天应用研究的发展趋势。

简介：目的：本文旨在建立简单实用的饱和软黏土不排水强度损伤弱化模型，应用于波浪循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的非线性数值计算，为解决防波堤软土强度弱化计算问题提供有效途径。创新点：1．基于不排水强度循环损伤弱化机理，得到软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平的变化规律；2．结合Tresca屈服准则进行数值开发，应用于波浪循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的数值计算。方法：1．引入累积塑性变形相关的损伤变量表征土体结构性的损伤和重塑对软黏土不排水强度弱化的影响（公式（3）和（11））；2．建立软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平变化的损伤弱化模型（公式（14））；3．结合Tresca屈服准则，实现软黏土不排水强度损伤弱化的数值计算过程（图9）；4．针对烟台软黏土动三轴试验数据进行分析，对模型及其数值开发过程进行验证（图1l和12）；5．将模型应用到软土地基上沉箱式防波堤数值运算，分析软土地基响应，验证模型的有效性（图15～18）。结论：1．在临界循环应力比以下，损伤变量和归一化最大孔压比随循环荷载作用次数的增加逐渐增大，并趋于稳定；随循环应力比增大逐渐增大。循环后不排水强度折减系数随着循环荷载作用次数和循环应力比的增加而减小。2．有限元数值开发过程是正确的，不排水强度损伤弱化模型是合理的。3．该模型简单实用，可应用于波浪等循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的非线性数值计算，且能模拟循环荷载下软土地基的孔隙水压力增长以及不排水强度弱化等响应。软土地基的响应主要分布在基床两趾及正下方的软土层上部。

简介：速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应堆安全密切相关的物理量。介绍了速率理论在核燃料模拟计算中的应用,对比了国际上速率理论在核燃料模拟计算中的发展现状,分析了速率理论在模拟中存在的缺点和不足,在此基础上对速率理论在核燃料性能分析领域的发展前景和研究方向进行了展望。

简介：为满足通用蒙特卡罗程序难以处理的特定问题的粒子输运模拟需求，开发了模块化粒子输运蒙特卡罗模拟程序包PHEN。该程序包能够模拟中子、光子、电子及质子与物质相互作用的主要物理过程，具备树结构建模功能、低能带电粒子和反冲质子模拟功能及可定制的数据统计功能。利用PHEN程序包，计算了中子与特定核素作用生成次级光子的产额和平均能量，实现了基于指向概率法的点通量角度谱计算，并建立了中子输运时间特性模拟计算方法。PHEN程序包的基本功能模块可用于粒子输运模拟技术应用研究。

简介：根据流体弹塑性内摩擦侵彻理论,系统地提出了超高速动能武器打击侵深、成坑范围和地冲击效应的计算方法,并通过实验获得了超高速弹体以速度为1000~5000m·s-1侵彻岩石的侵深、成坑范围和地冲击压力波时程曲线实验数据。将理论计算与实验结果进行对比,验证了理论模型和计算公式的准确性。建立了超高速动能武器打击地冲击效应与浅埋爆炸之间的等效计算关系,提出了抗超高速动能武器打击最小安全防护层厚度的计算方法与“软硬结合、分层配置”的遮弹防护技术方案。

简介：半导体器件辐射效应数值模拟技术主要研究辐射与材料相互作用的粒子输运模拟、器件内部辐射感生载流子漂移扩散的器件级模拟及器件性能退化对电路功能影响的电路级模拟等,是抗辐射加固设计和抗辐射性能评估中的关键技术。随着先进微电子技术的快速发展,新材料、新结构和新器件的应用为辐射效应建模与数值仿真带来了新挑战。辐射效应数值模拟涉及材料学、电子学和核科学的交叉领域,技术难度大,建模和仿真比较复杂,一些瓶颈问题尚未完全解决。围绕粒子输运模拟、器件级辐射效应数值模拟和电路级辐射效应数值模拟3个方面,梳理急需解决的关键技术问题,介绍半导体器件辐射效应数值模拟技术的发展趋势。

简介：建立了燃耗耦合计算方法，并用基准题对其进行了验证。利用传统核数据库和高能数据库计算了热功率为1000MW的ADS堆芯在不同燃耗下的有效增殖因数keff、有外源的有效增殖因数keff,s、质子束流强度Ip、MA核素的嬗变率及嬗变支持比。结果表明：传统核数据库和高能核数据库下计算的keff间的最大偏差及keff,s间的最大偏差均约为1%；传统核数据库下，Ip每300d平均增加7mA，MA核素的嬗变率为29.9%，嬗变支持比为36.7，能核数据库下对应的Ip为8mA，MA核素的嬗变率为30.5%，嬗变支持比为37.3。这说明高能核数据库对MA核素嬗变物理参数的影响与传统核数据库的影响基本相当。