一种平面孔流截断误差减少方法(英文)

一种平面孔流截断误差减少方法(英文)

一、关于平面空穴流动的截断误差减小方法(英文)(论文文献综述)

张元[1](2021)在《四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究》文中认为过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物因其独特的电子构型和成键方式、丰富的光物理性质、优异的发光性能以及合成简单易操作等优点,在材料化学研究领域备受科研工作者的广泛关注,该类配合物在环境科学、生物医药、化学传感和超分子自组装等领域展现出广阔的应用前景。过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物特有的平面四配位结构以及金属离子d轨道与有机配体形成的d-π共轭有利于提高分子内的电荷转移程度。与此同时,该类配合物具有较高的化学稳定性、易于功能化修饰且在整个可见光范围内具有宽的吸收峰以及透光性好等优点,使其具有成为新型金属配合物非线性光学(NLO)材料的巨大潜质。目前,为了满足日益增长的材料功能化需求,寻求和设计高效稳定的新型金属NLO材料,同时兼具良好透光性和较高NLO性能的材料一直是人们关注的焦点。然而,在微观水平上剖析研究体系二阶NLO响应机制,揭示结构-NLO性质的关系对于开发设计结构新颖且发光性能优异的功能化NLO材料具有重要的指导意义。本论文基于密度泛函理论(DFT)方法,结合解析导数法以及完全态求和方法对一系列的d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物展开系统的理论研究。探究配体修饰、光异构化以及尺寸效应等因素对该类金属配合物NLO性质的影响。通过深入分析体系的几何结构、电子结构、电子跃迁形式、紫外可见吸收光谱以及NLO性质等,进一步阐明了NLO响应的微观机理。此外,以配合物的可逆氧化还原反应为参考,得到显着的二阶氧化还原NLO开关,为设计优良的功能化NLO材料提供理论依据。本论文的主要研究内容包括:(1)采用DFT和TD-DFT方法,对比研究了一系列含二噻吩基乙烯(DTE)光致变色基团单核、双核Pt(Ⅱ)配合物的二阶NLO性质,考察了取代基修饰和光异构化效应对研究体系第一超极化率的影响。结果显示引入喹啉取代基可有效提高配合物的二阶NLO响应。与双核金属配合物相比,单核金属配合物显示较强的电荷转移能力。此外,闭环配合物由于具有良好的共轭结构和较低的跃迁能,导致其第一超极化率比开环配合物大。(2)研究了具有供体-受体共轭结构配体的环金属Pt(Ⅱ)乙酰丙酮配合物的电子结构和NLO响应,通过改变金属配合物的配位位点,探究不同供受体的组合对该系列同分异构体配合物光电性和NLO性质的影响。其中配合物2由于具有强供电子能力的TPA和强吸电子能力的py T基团且存在多种电荷转移模式,所以该配合物的第一超极化率最大。同时氧化还原反应引起配合物氧化态的第一超极化率明显增加,显示出良好的氧化还原NLO开关效应。(3)通过对含有联吡啶[8]CPP配体的Pd(Ⅱ)纳米环配合物与其对应的线性配合物和烷基链修饰的线性化环状Pd(Ⅱ)配合物进行对比分析,探究了尺寸效应和极化环境对该金属Pd(Ⅱ)配合物的电子结构、吸收光谱和NLO性质的影响。结果显示线性化环状Pd(Ⅱ)配合物的二阶NLO响应最强,且随着烷基链长度的增加第一超极化率逐渐增大。与传统的线性配合物相比,金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物能够显着提高体系的二阶NLO响应并且实现了NLO与透光性的权衡。由此可见,金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物是一类具有实际应用价值的NLO材料。(4)以研究的金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物为基础,将两个不同尺寸的金属Pd(Ⅱ)纳米环配合物相互嵌套形成了一系列Pd(Ⅱ)主-客体“套娃”配合物。探究主、客体环尺寸的相对大小对嵌套配合物的电子结构、稳定性、相互作用以及二阶NLO性质的影响,同时提出了一种新的结构-NLO性质的关系。结果表明当主、客体环相差五个亚苯基结构单元时嵌套配合物最为稳定,主、客体环之间存在π-π相互作用。主、客体环较小的尺寸差异有利于获得较大的二阶NLO响应,并进一步明确了此类嵌套金属Pd(Ⅱ)配合物NLO响应的微观机理。

范晋伟[2](2020)在《黑磷纳米管内流体输运特性及机理研究》文中研究指明低维材料的性质与应用是目前热门的研究领域,黑磷是新兴的二维材料,因其优异性能引起了人们的广泛关注。黑磷纳米管可看作是将单层黑磷卷绕后形成的结构,本文利用黑磷纳米管构建纳米通道,以分子动力学方法研究了管内流体的输运特性以及流体与管壁之间的界面特性。研究结果将为黑磷纳米管在流体输运领域的应用提供理论基础。基于黑磷纳米管构建纳米通道,研究了手性黑磷纳米管自转作用下通道内水分子的轴向输运特性,并从流-固界面角度对其机理进行分析。由研究结果可知,手性黑磷纳米管在旋转时会引起管内水流的轴向运动现象,运动方向由纳米管的旋转方向决定,并且管内水流的流动速度和驱动力会随着纳米管转速的提高而增大。基于单层黑磷构建Couette流模型,对水-黑磷界面的摩擦系数及滑移特性进行分析,证明黑磷表面各向异性的微结构是旋转黑磷管对水流进行轴向输运的本质原因。构建了在双层黑磷纳米管间填充水分子的模型,发现黑磷管外表面的微结构也会驱动水流轴向运动,且内外黑磷管同时旋转时,管间水流的轴向输运效果会有所增强。最后研究了黑磷管半径、环境温度和纳米管层数的影响,结果表明:黑磷纳米管转速相同时,随着纳米管半径的增大,管内水流在轴向上的运动速度会减小,而轴向受力则会增大;当温度低于常温时,水流的轴向速度和受力会随着温度的升高而增大,当温度达到常温后则会趋于平稳;双壁黑磷纳米管在旋转时管内水流的轴向运动情况和单壁黑磷纳米管模型差异很小,证明纳米管层数对水流运动特性的影响不明显。基于黑磷纳米管与水分子组成的Poiseuille流模型,研究了压力驱动下水流在黑磷纳米管内的轴向输运特性和相关参数的影响规律。由研究结果可知,压力驱动下黑磷纳米管内的水分子会出现流速分层现象,流速的分布曲线近似抛物线,并且随着驱动力的增加,不同手性角度的黑磷纳米管内水分子的边界滑移速度和平均速度均会增大;相同驱动力作用下,黑磷纳米管手性角度的增加会引起管内水流边界滑移速度和平均速度的减小以及流-固界面摩擦系数的增加,这是由黑磷纳米管内表面的褶皱结构引起的。分析了纳米管半径、温度和纳米管层数的影响规律,结果表明:随着纳米管半径的增加,管内水分子的边界滑移速度和平均速度会增大,而流-固界面摩擦系数基本不变;温度的上升会引起管内水分子边界滑移速度和平均速度的增大以及流-固界面摩擦系数的轻微减小;与单壁黑磷纳米管内水分子的运动情况相比,双壁黑磷纳米管内水分子的边界滑移速度和平均速度有所减小,而界面摩擦系数则轻微增大。

饶翔[3](2020)在《基于嵌入式离散裂缝的三维缝网流动数值模拟方法及应用》文中研究指明非常规油气藏的开发是我国能源领域战略决策中的重点,而水平井压裂技术是开发这类油藏的核心技术,其压裂后形成的复杂缝网和储层的致密基质构成了非常规储层油气的主要渗流介质。目前,虽然建立了诸多针对这类介质中流动的数值模拟方法,但还存在模型维度低不足以刻画缝网立体分布、计算精度低、对复杂地质条件和渗流模型适应性差等方面的问题,因此,建立高效高精度且具有广泛渗流模型适应性的三维缝网流动数值模型对于非常规油气藏的开发具有重要意义。首先,本文针对三维裂缝网络几何形态的数值刻画问题,提出了三维油藏中裂缝面的参数化表征方法,给出了三维笛卡尔网格情况下获取裂缝网格分布、网格几何参数以及网格之间连接关系的方法,建立了高效严谨的理论上能够适用于任意形状倾斜裂缝面的三维笛卡尔网格嵌入式离散裂缝前处理算法,为后续建立基于嵌入式离散裂缝的数值模型提供了前处理基础。其次,本文分别提出了基于两套节点的格林元法和模拟格林元法,可以准确稳定得数值求解二阶方程。再结合格林元方法的基本思想,推导了多相流情况下基质网格与裂缝网格之间传质量的近似格式,建立了三维混合格林元嵌入式离散裂缝模型,提高了压裂水平井多相流的早期模拟精度。进一步提出了多层虚拟网格嵌入式离散裂缝模型,该模型通过“复制”裂缝网格达到局部网格加密的效果,利用了嵌入式离散裂缝前处理的中间结果而避免了局部网格加密给三维模型前处理带来的复杂性,能在更广泛的渗流模型情况下显着提高早期模拟精度且简单实用。最后,针对传统嵌入式离散裂缝模型渗流模型(EDFM)渗流模型适应性差的问题,通过对投影嵌入式离散裂缝模型(p EDFM)在维度升级和模拟精度上存在问题的分析和解决,并基于说明裂缝投影构型符合物理意义等价于裂缝投影构型与裂缝几何上拓扑同胚的等价性原理,建立了具有广泛渗流模型适应性的高效、精确、实用的三维p EDFM。本文自主研发的一系列基于嵌入式离散裂缝的三维缝网流动数值模拟器开展了致密凝析气藏衰竭开发、水侵层对致密储层注水吞吐的影响以及页岩储层二氧化碳地质埋存的应用,实现了在三维笛卡尔网格情况下对复杂地质条件三维缝网流动的高效高精度模拟,并具有广泛的渗流模型适应性,为非常规油气藏的开发提供了重要的数值模拟工具。

杨锋[4](2020)在《大型异构四维阵列天线高效分析与综合》文中提出阵列天线具有提升系统增益及灵活的波束控制能力,广泛应用于各种无线电子系统之中。现代无线电子系统发展日新月异,面临的电磁环境日趋复杂,系统对天线阵的性能提出了越来越苛刻的要求。特别是对于机载、舰载等平台上的阵列天线,为了能够实现低副瓣、高增益、全向探测视场和多功能一体化等应用需求,阵列天线需要朝着大型化方向发展,这对平台上阵列天线的设计提出了巨大的挑战。而传统阵列天线的拓扑结构几乎都是平面形式,且均通过幅相控制实现对辐射能量的调控。因而在载体平台有限的可布阵空间上直接安装大型平面阵列天线是不现实的。同时,基于传统的T/R组件构成的馈电网络不仅成本高昂、结构复杂,而且提供的设计自由度不足以解决一些复杂的阵列辐射问题。因此,必须从阵列天线辐射的物理本质出发,拓展其辐射口径、增加其设计自由度,探索新型阵列天线的可能形式。异构天线阵在阵列拓扑结构上,单元是依照载体平台的外形而定,在载体平台预留的可布阵空间进行三维布阵,能够形成尽可能大的有效辐射口径和全向探测视角。四维天线阵通过额外引入时间这一维自由度,能够提高阵列辐射控制能力、简化或者转移馈电网络的设计难度。因此,异构四维天线阵这一新型阵列天线将十分有助于解决现代无线电子系统对平台上阵列天线提出的技术新挑战。本文以异构天线阵和四维天线阵为研究对象,重点对四维天线阵特别是大型异构四维天线阵的高效分析与综合方法开展了深入研究,并结合系统应用初步探讨了基于四维天线阵的空间谱估计。论文的主要研究内容及创新成果概述如下:1.在考虑阵列真实的工作环境下,首次从时域和频域两个方面深入剖析了任意调制时序、任意拓扑结构的四维天线阵的辐射机理。论文介绍了四维天线阵的基本物理架构;系统总结并归纳了四维天线阵之功率方向图、有源反射系数、输入功率、反射功率和辐射功率在时域和频域的统一性方程;理清了四维天线阵与对应静态阵主要物理量之间的关系;提出了互耦条件下基于DE-AEP-ARC的四维天线阵新型综合方法。最后,通过数值仿真和实物测试两个方面验证了四维天线阵的辐射机理和新型综合方法的有效性。2.提出了基于部分凸性的大型异构四维天线阵高效综合算法。深入研究了异构天线阵的辐射机理,结合坐标旋转变换推导了计算异构四维天线阵远场方向图的一般表达式。通过对优化问题凸性的分析,提出了两种基于部分凸性的四维天线阵高效综合算法(混合优化算法和联合优化算法)。前者特别适合小型四维天线阵综合,后者特别适合大型四维天线阵综合。最后,通过数值仿真和对比性研究,论证了综合算法的高效性,以及采用异构方式带来的方向性系数改善的优势。3.国际上率先提出了基于全凸特性的大型异构四维天线阵的高效综合算法。为了避免使用全局优化算法,进一步提高优化效率、改善优化结果,在充分分析优化问题的凸性基础上,分别提出了基于凸优化算法和迭代凸优化算法的大型异构四维天线阵的高效综合算法。前者牺牲部分可行域大小换取更快的优化速度,特别适合于大型四维天线阵的快速优化;后者兼容多种时间调制方式,适用于任意阵列拓扑结构,可抑制任意数量的边带辐射,可实现对极化方向图的控制,特别适合于中等或大型四维天线阵的高效综合。最后,通过数值仿真和横向对比验证了两种算法的有效性。4.提出了基于有源单元方向图和有源反射系数综合异构四维天线阵的迭代凸优化算法。该算法不仅具有上述第三点的优势,还考虑了单元及载体之间的互耦以及天线端口的匹配,特别适用于小型或互耦效应较强的四维天线阵综合。最后,通过数值仿真和实物测试论证了优化算法的有效性,以及采用异构方式带来的改善增益的优势。5.提出了基于迭代傅里叶变换的大型非均匀四维天线阵快速综合算法。为了进一步加快综合算法的优化速度,满足工程应用中对方向图优化的实时性需求,结合指数函数插值的思想,提出了基于迭代傅里叶变换的大型非均匀四维天线阵快速综合算法。数值仿真表明,该算法的优化结果满足设计要求,且优化速度远好于现有文献中的优化算法。为了把该算法推广至异构四维天线阵,还深入研究了如何使用三维快速傅里叶变换计算异构四维天线阵的辐射方向图。6.提出了基于优化时序和稀疏信号恢复的四维天线阵空间谱估计方法。详细推导了基于四维天线阵空间谱估计的稀疏信号模型,通过引入互相关性和噪声协方差矩阵定量分析了不同调制时序对四维天线阵空间谱估计的影响,据此提出了基于优化时序和稀疏信号恢复的四维天线阵空间谱估计方法。优化表明,单向相位中心移动(UPCM)时序特别适合于四维天线阵空间谱估计。最后,通过不同应用场景下对空间谱、成功分辨概率及估计精度的数值仿真、横向比较及实物测试,说明了估计方法的有效性。

方鼎宇[5](2020)在《面向弯曲补偿的空间变曲率金属管件回弹预测模型研究》文中研究表明空间变曲率金属管件在核电、航空航天、船舶、车辆等领域有着广泛应用,管件弯曲回弹现象是影响管件加工精度的主要因素之一。本文通过对回弹现象进行分析,对定曲率和空间变曲率金属管件回弹预测模型进行了深入研究,并建立了空间变曲率金属管件弯曲回弹预测和补偿的数值求解方法。并以回弹预测模型为基础开发了金属管件弯曲成形回弹预测系统,进行了应用验证。本文内容主要包括:第一章介绍了金属管件特别是空间变曲率金属管件的应用背景,分析了金属管件弯曲成形中的回弹问题。综述了国内外金属管件弯曲成形技术以及回弹预测技术的研究现状。最后介绍了本文的研究内容和组织架构。第二章从金属管件弯曲回弹现象和受力分析两方面对定曲率金属管件弯曲回弹进行理论分析,并求解得到理想定曲率金属管件回弹预测模型。通过对理想回弹预测模型的误差分析对模型进行改进,从而提高了模型回弹预测的精度。最后通过对定曲率金属管件弯曲实验验证回弹模型以及数值模拟仿真结果的准确性。第三章考虑金属管件受弯扭结合力的情况,将定曲率金属管件回弹预测模型推广至空间变曲率金属管件弯曲回弹预测中,得到回弹前后管件中心轴线曲率挠率映射函数。最后结合空间曲线Frenet标架,建立了空间变曲率金属管件回弹预测模型。第四章针对不同曲线特点,利用微分方程数值解法求解空间变曲率回弹预测模型中的微分方程组,并对比分析了对不同曲线特征和精度要求各数值解法的应用。通过结合空间变曲率回弹预测模型计算结果以及回弹前后曲率挠率反函数,实现了对空间变曲率金属管件的弯曲补偿量计算。最后通过数值仿真试验验证了空间变曲率回弹预测模型数值计算方法和基于该模型的弯曲补偿量计算的准确性。第五章根据本文提出的定曲率和空间变曲率金属管件回弹预测模型,开发了金属管件弯曲成形回弹预测系统,详细介绍了系统中的相关模块,并分别对定曲率和核电小反应堆热交换螺旋管件进行应用验证。第六章对论文的主要研究工作和创新成果进行了总结,并对需要继续深入研究的地方进行了展望。

回达[6](2020)在《非结构网格下的梯度光滑法及与格子玻尔兹曼法的耦合算法研究》文中提出在船舶与海洋工程领域中,流体力学无论在理论研究还是在工程应用方面均具有重要的意义,而随着数值计算方法的和计算机硬件的发展,计算流体力学已经成为船舶与海洋结构物水动力性能计算和预报的重要工具。对于具有复杂形状问题域的问题,采用结构化网格需要花费大量的时间,相比之下,采用非结构网格的数值计算方法更具优势,而如何计算非结构网格下计算流体力学中的偏微分方程成为开发基于非结构网格数值方法的关键。此外,海洋工程的研究对象往往具有跨越多个数量级的几何尺度,在单一尺度下的数值方法很难同时满足不同尺度下计算精度和成本的需要,而建立宏观和介观数值方法的耦合体系,能够很好地解决这一难题。近年来发展的梯度光滑法(Gradient Smoothing Method,GSM)基于适用于复杂问题域剖分的非结构化网格,采用梯度光滑技术,具有灵活、准确且对网格畸变不敏感等优点。因此,本文开展了非结构网格下梯度光滑法在计算流体力学方面的研究。论文的主要工作如下:(1)在非结构网格下,采用梯度光滑法对对流方程进行数值计算。本文回顾了现存的主要对流格式,并进行了详尽地分析,特别是对于TVD(Total Variation Diminishing)和NVD(Normalized Variable Diagram)算法,对比研究了二者之间的联系。为了能够将基于结构网格上提出的TVD和NVD算法扩展至非结构网格下的梯度光滑法,本文提出了一种基于梯度光滑技术来计算迎风变量的插值方法,并在梯度光滑法的框架下进行计算验证。通过定义迎风点的位置来判断其所在单元,然后根据不同梯度光滑域(节点光滑域、中点光滑域和中心点光滑域)提出了三种插值计算迎风变量的方法,即nGSM(node-based gradient smoothing method),mGSM(midpoint-based gradient smoothing method)和cGSM(centroid-based gradient smoothing method)。在数值实验中,既包括间断问题和连续问题,也包括稳态问题和瞬态问题,并通过与之前方法对比验证了本文方法的准确性。(2)为实现非结构网格下对自由液面的模拟,利用梯度光滑法对VOF(Volume of Fluid)模型进行数值计算。VOF模型的控制方程为对流方程,在结构网格下,通常采用几何重构的方法,但这种方法难以应用于非结构网格。为了克服这一问题,本文采用了基于NVD(Normalized Variable Diagram)概念构造的高精度离散格式,如CICSAM(Compressive Interface Capturing Scheme for Arbitrary Meshes),FBICS(Flux-Blending Interface-Capturing Scheme)以及 CUIBS(Cubic Upwind Interpolation based Blending Scheme),并利用cGSM计算这些高精度格式在非结构网格下所需的迎风变量。数值结果表明非结构网格下采用高精度格式的GSM能够对自由液面进行准确的数值模拟,能够准确预测液面形状并保持界面的锐利性。(3)不可压缩流的数值模拟一直是CFD(Computational Fluid Dynamics,CFD)研究的核心问题,通过求解Navier-Stokes控制方程能够对结构物的水动力性能进行准确预报。在本文中,利用GSM开展对非结构网格下不可压缩流数值计算的研究。应用非结构网格,一方面降低网格划分的时间成本,另一方面通过合理的网格布置提高计算效率。为了解决不可压缩流中的速度和压力耦合问题,在控制方程中引入了人工压缩性项,并通过构造相应的光滑域,利用梯度光滑技术对对流项与粘流项进行离散。在数值算例中,GSM能够灵活地进行网格划分并得到准确的数值结果。此外,还将GSM应用于经典的钝体绕流分析,数值结果显示了不同形状的钝体对尾流的影响,并对比讨论了在定常流动与非定常流动情况下圆柱和三角柱在阻力系数、升力系数以及斯特劳哈尔数随雷诺数的变化趋势。计算结果证明了非结构网格下GSM能够准确、有效地解决基础水动力问题。(4)为了解决多尺度问题,本文在GSM对不可压缩流数值模拟的基础上,引入格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM),提出了 GSM-LBM耦合算法。在耦合算法中,将计算域划分为利用GSM计算的宏观子计算域和采用LBM计算的介观子计算域,两种方法通过耦合区域进行流动信息传递。本文提出的GSM-LBM耦合算法在宏观计算域采用了非结构网格,并改进了空间耦合方式。通过数值算例验证了 GSM-LBM耦合算法的准确性和有效性。计算结果表明GSM-LBM耦合算法在计算效率上要高于LBM,而且该方法不仅能够给出整个流场的流动信息,而且还能够描述介观尺度的流动特性。由于GSM采用了非结构网格,可以通过优化网格布置如局部网格加密,进一步提高GSM-LBM耦合算法的计算效率,此外,也有利于模拟计算域形状复杂的多尺度问题。

杨林[7](2019)在《奇宇称拓扑超导体的泛函重整化群研究》文中研究指明拓扑超导由于在量子计算中的潜在应用价值而引起了广泛的兴趣。理论研究表明,实现拓扑超导的关键在于奇宇称配对(或者说自旋三重配对)。通常情况下,三重配对与小波矢的自旋涨落有关,这种涨落在费米能级靠近范霍夫奇点或费米口袋相互靠近时将得到增强。然而,如果范霍夫奇点位于布里渊区的边界处,范霍夫动量与其时间反演变换的动量点仅相差一个倒格矢。在这种情况下,相反的范霍夫动量上的三重态Cooper对将被Pauli不相容原理所禁止。为了避开这种效应,一种方案是寻找具有第二类范霍夫奇点,即奇点位置不在时间反演不变点上的系统。双层BiH就是这样一种具有第二类范霍夫奇点的材料。通过奇异模泛函重整化群(SM-FRG)方法,我们研究了电子掺杂的双层BiH在靠近范霍夫奇点时由关联效应引起的超导,并发现了手征和螺旋的p波拓扑超导态。向列性超导体是一类特殊的超导体,其能隙幅值或Cooper对的自旋相对于晶格发生了自发的旋转对称性破缺。最近,人们在掺杂Bi2Se3超导体,例如CuxBi2Se3,SrxBi2Se3和NbxBi2Se3中通过核磁共振和比热测量等观测到了面内的二重对称性(从而破坏了其晶格的三重旋转对称性),因而掺杂Bi2Se3被认为是一种向列性超导体。尽管这种向列性超导的机制尚不明确,理论研究表明其配对函数有可能构成晶格对称群的二重Eu表示,即△4x,4y配对。有趣的是,尽管多个相关实验都观测到了向列性,但它们观测到的配对态的d矢量方向却各不相同。由于d矢量的方向决定了超导能隙是否存在节点,也就一定程度上决定了具有奇宇称配对的向列性超导体是否具有拓扑性质。在本论文中,我们通过平均场理论研究了在不同材料参数下的向列性配对态和d矢量的方向。最近,扭转双层石墨烯(TBG)中发现的超导引起了广泛的注意。TBG是由两层石墨烯层叠在一起,并相互扭转一个特殊的小角度形成的结构。理论计算表明,在某些特殊的“魔角”θ下,其低能能带将变为平带。实验上在θ=1.05°和1/4填充附近观测到了超导,其转变温度与费米能级的比值Tc/EF表明其超导机制很可能是非常规的。在本论文中,我们通过SM-FRG研究了魔角TBG中的超导配对机制与对称性。我们发现在1/4填充附近,电子和空穴型的掺杂都将导致f波的三重配对超导。尽管具有奇宇称配对,但它并不是一种拓扑超导体。本文的纲要如下:在第一章中,我们介绍了常规超导和非常规超导体,拓扑不变量以及拓扑超导的基本概念。我们还介绍了几种代表性的候选拓扑超导体的研究进展。在第二章中,我们导出了 FRG的严格流动方程,并介绍了 SM-FRG方法。我们还介绍了基于FRG的平均场理论和弱耦合理论。在第三章中,我们研究了电子掺杂的BiH在第二类范霍夫奇点附近由关联效应引起的超导。通过SM-FRG计算,我们发现p波超导相在相互作用参数空间占主导地位。当填充水平足够靠近范霍夫奇点或者相互作用足够强时,系统转变为小动量的自旋密度波态。这种p波超导是同自旋电子间的二重简并的手征配对。这种手征超导伴随着隙间边缘态,但其低能能带却是拓扑平庸的。由于缺乏镜像对称性,理论上存在的Rashba自旋轨道耦合可以将不同自旋的配对耦合起来,形成螺旋P波超导态。有趣的是,螺旋超导态存在六重简并性,其两种自旋的序参量间具有离散的相对相位角θ=nπ/3(n为整数)。在第四章中,我们使用平均场理论,基于二维和三维的紧束缚模型和局域Eu配对,研究了在不同参数下向列性超导体中的三重配对态。在二维模型中,当扭曲效应较弱或填充水平较低,系统倾向于形成时间反演对称性破缺的手征超导态,而在较强的扭曲参数或较高填充水平则为向列性△4x配对,其d矢量方向沿其中一条主轴。当存在晶格形变时,沿主轴方向a的相对拉伸会将向列性态的d矢量旋转至垂直于a的方向,在足够强的拉伸下将导致△4y配对。此外,我们还发现三维色散能够压制手征超导态,导致向列性配对态。在第五章中,我们使用SM-FRG方法研究了近期发现的超导体——扭转双层石墨烯中的配对机制与对称性。我们发现在1/4填充附近,电子和空穴填充都将导致轨道单重态、自旋三重态的配对。这种配对具有f波对称性,并且与中等大小动量的非公度自旋涨落有关。最后,在第六章中,我们对全文做了一个简单的总结。

芦宾[8](2019)在《新型隧穿场效应晶体管模型及结构研究》文中进行了进一步梳理随着MOSFET尺寸缩小至纳米尺度,已经接近其物理极限,尺寸缩小带来工艺成本增加、可靠性退化及功耗上升等问题已成为限制集成电路进一步发展的主要瓶颈。隧穿场效应晶体管(TFET)是一种利用量子隧穿机制导通电流的新型器件,与传统MOSFET相比,TFET可以突破热力学输运的玻尔兹曼限制,其亚阈值摆幅可低于室温下60 mV/dec极限值,可用来进一步降低工作电压及泄漏电流,从而改善集成电路功率损耗。目前TFET器件及电路已成为微电子领域的研究热点,被认为是后摩尔时代最有可能取代MOSFET推动高性能、低功耗集成电路持续发展的技术之一。虽然科研人员已经针对TFET器件开展了大量研究,但目前依然存在几个方面问题:(1)尚未有能够同时兼顾高导通电流与低亚阈值摆幅的TFET器件报道;(2)尚未有能够精确模拟TFET端电流及电容特性的解析模型;(3)尚未有有关TFET瞬态及高频特性的报道,这势必会限制TFET器件及其电路的应用前景。(4)器件导通电流与沟道长度关系较弱,难以满足实际电路设计中对不同驱动能力的灵活需求。而且,化合物器件多采用的垂直结构,工艺较为复杂,难以实现更高性能的异质集成及TFET-CMOS混合电路设计。本论文针对TFET研究所存在的主要问题开展相应研究,主要的工作及成果如下:(1)考虑源耗尽宽度及沟道可动电荷的漏电流(IV)、端电容(CV)解析模型。建立了TFET器件解析模型,同时考虑了可动电荷及源耗尽区宽度的影响,模型能够给出器件输出及端电容特性,所能考虑的物理机制更加全面,计算更加精确;其次,模型完全解析,不涉及任何数值迭代和修正过程,与现有SPICE电路仿真平台的兼容性更好;最后,针对能够大幅度改善米勒电容效应的新型HGD结构,所建立模型可准确描述其电学特性,还能用于其参数优化,指导结构设计。与数值或者查表法相比,该模型硬件要求低,模拟效率高,有望推动TFET在电路尤其大规模电路设计上的深入研究。(2)基于弛豫时间近似的瞬态栅电流及高频栅电容模型。基于已建立的IV及CV模型,通过弛豫时间近似的方法建立了沟道电荷的瞬态模型,并在此基础上,进一步建立了TFET瞬态栅电流及高频电容模型,模型计算结果能够与数值仿真结果取得良好的一致性,而且,在模型推导过程中,提出了提取弛豫时间的方法。所建立模型能够描述器件结构如栅氧化层介电常数、厚度、沟道长度以及厚度等对器件瞬态及高频特性的影响,是第一个关于TFET瞬态电流及高频特性的模型,可提高TFET电路仿真频段,在未来扩展其在高频领域的应用前景。(3)与传统CMOS工艺兼容的新型平面异质器件结构。提出了一种新型平面TFET结构,并以InAs/Si材料体系为例,详细介绍了其基本工作原理及非理想效应,并深入分析了器件结构及物理参数的影响。所提出的结构一方面可用于化合物异质结TFET,利用化合物异质结的优势减低载流子隧穿势垒宽度,提高隧穿电流,同时又可以兼容于传统CMOS工艺,降低成本的同时,便于TFET-CMOS混合集成电路设计,可以在最大程度上提高集成电路性能;另一方面该结构具有较好的材料普适性,可以适用于InAs/Si、Si/Ge以及GaSb/InAs等多种材料体系,能够同时制备nTFET与pTFET以及CTFET电路;最后,新结构中载流子隧穿方向与栅电场方向一致,增大载流子有效隧穿面积的同时,还使得载流子有效隧穿面积线性可调,这允许在电路设计过程中,根据实际需求调控电流大小,提高了电路设计的灵活度。综上所述,本文建立了TFET器件的解析IV及CV模型,并在此基础上进一步推导了器件瞬态电流及高频电容模型,所建立模型完全解析并且能够兼容于SPICE电路仿真平台,对未来TFET器件在电路级别的实际应用具有一定推动作用。另外,新型平面TFET器件结构的提出,提供了新的研究思路和发展前景,在深入研究TFET器件工作机制及提高器件性能上具有很重要的指导意义。

熊敏[9](2019)在《非结构有限体积梯度重构算法研究与应用》文中研究指明计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)是研究、预测流体运动规律,揭示流动现象的重要方法之一,现已广泛应用于航空航天、气象海洋、武器装备、船舶制造等众多领域的科学研究和工程实践中。由于非结构网格相比于结构网格可以实现自动快速生成,非结构有限体积方法是目前求解CFD问题的常用离散方法。但非结构网格不具备结构网格的规则性、高效性等特征,有限体积方法也很难达到有限差分方法的高阶精度。梯度重构时有限体积方法的重要步骤之一,本文将有限差分结构化的特点应用到非结构有限体积方法的梯度重构中,为非结构网格单元生成局部方向,按照一定方向进行模板选择,使得梯度重构的过程可以利用更多沿着壁面法向方向的信息,从而提高梯度重构的计算速度、收敛速度、负载均衡等性能。本文的主要工作和创新点如下:1)提出了基于阵面推进的非结构网格局部方向搜索算法(LDSMAF)。对二维三角形、四边形和混合非结构网格的局部方向进行了重定义,在此基础上基于阵面推进方法对重定义的局部方向进行求解。LDSMAF不仅考虑了网格拓扑关系,而且考虑了壁面法向信息。相比于曲线梯度重构的局部方向,LDSMAF的局部方向在壁面附近可以减少47%与壁面法向方向的角度偏移,且在整个计算域中正交性能最多可提高14%。2)提出了基于局部方向的模板选择算法(SSMLD)及结构化最小二乘梯度重构算法(struLSQR)。基于LDSMAF获得的非结构网格局部方向,设计了模板生成算法SSMLD。SSMLD采用递归选择函数进行模板选择,并从两个方面对递归选择函数进行了优化。在此基础上,将SSMLD获得的模板与最小二乘梯度重构算法结合,提出了struLSQR梯度重构算法,设计和实现了并行化算法。struLSQR可使控制体获得可控且个数为常量的模板。在二维圆柱绕流算例中取模板个数为8时,struLSQR相比于扩展的最小二乘梯度重构算法(extended Least Squares,extLSQR),可节约35%的计算量,且计算和通信负载均衡性能可分别获得最多41%和36%的提高。3)基于代码验证的要点以及梯度重构算法的特点,设计了测试函数对struLSQR的重构梯度进行了代码验证。代码验证过程测试并分析了单个网格单元的收敛精度分布、整体梯度误差及收敛精度以及不同网格类型的误差和收敛精度。对于四类四边形和五类三角形网格,struLSQR重构梯度的收敛精度均达0.9992以上,且在三角形网格中沿y方向的收敛精度大于其它三种梯度重构算法对应的收敛精度。4)实现了较丰富的struLSQR应用并进行了深入分析。将struLSQR应用到了无粘、层流和湍流算例中,并与另两种最小二乘梯度重构算法进行性能对比与分析。测试的算例覆盖了无粘、层流和湍流流动,性能指标包括串行和并行指标,其中串行测试指标涵盖误差、收敛精度、计算速度、收敛速度以及流场特性等,并行执行指标涵盖进程执行时间、并行可扩展性、通信开销、理论与实测的负载均衡情况等,全面地反映了struLSQR在非结构有限体积应用中的优势。struLSQR总计算量减少为extLSQR总计算量的65%,计算性能和收敛速度为extLSQR的1.21倍和2.6倍,并可在粘性流动中获得更精确的法向速度型。在并行测试中,struLSQR的计算性能是extLSQR的1.27倍,并行通信性能提高为extLSQR的1.64倍。

王雷雷[10](2019)在《增塑剂在聚合物中的扩散行为研究与模拟》文中认为含有增塑剂的聚合物薄膜与胶黏剂接触后,增塑剂就会向胶黏剂中扩散,导致胶黏剂层的性质逐渐发生变化。因此,研究增塑剂在胶黏剂中的扩散行为具有重要的工业应用价值。本文首先通过溶液聚合反应制备聚丙烯酸酯压敏胶,将压敏胶与邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Bis(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)共混,制得DEHP质量分数在0-100%之间的共混物,然后进行ATR-FTIR测试,绘制A1726/A1267与DEHP质量分数的标准曲线。涂布制得厚度为50μm的压敏胶胶膜,将其与DEHP复合,用ATR-FTIR监测DEHP在胶膜中的扩散行为。利用分子动力学计算DEHP在聚氯乙烯、聚丙烯酸酯中的扩散系数。研究温度和聚合度对扩散系数的影响,利用自由体积理论对扩散系数的变化进行分析。提出假设,简化扩散实验的结构,建立单层模型,对单层模型进行数学描述,编程求解采用差商法离散的定解问题。最后根据工业上聚氯乙烯薄膜、聚丙烯酸酯压敏胶、被贴物使用时的三层结构,经过合理简化,建立了双层模型,对双层模型进行数学描述,编程求解采用差商法离散的定解问题,预测DEHP在三层结构中的扩散行为。

二、关于平面空穴流动的截断误差减小方法(英文)(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、关于平面空穴流动的截断误差减小方法(英文)(论文提纲范文)

(1)四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 过渡金属铂(Ⅱ)配合物
        1.1.1 金属铂(Ⅱ)配合物的结构特征
        1.1.2 金属铂(Ⅱ)配合物的分类
        1.1.3 金属铂(Ⅱ)配合物的光物理性质
        1.1.4 金属铂(Ⅱ)配合物的研究进展
    1.2 过渡金属钯(Ⅱ)配合物
        1.2.1 金属钯(Ⅱ)配合物的简述
        1.2.2 金属钯(Ⅱ)配合物的研究进展
    1.3 非线性光学材料
        1.3.1 非线性光学材料分类
        1.3.2 非线性光学材料设计
        1.3.3 非线性光学开关
    1.4 选题意义和研究内容
第二章 非线性光学理论和计算方法
    2.1 非线性光学基本原理
        2.1.1 非线性极化作用
        2.1.2 非线性光学效应
    2.2 非线性光学响应的实验测定方法
        2.2.1 电场诱导二次谐波产生法
        2.2.2 超瑞利散射法
        2.2.3 溶剂化变色法
    2.3 非线性光学的理论计算方法
        2.3.1 导数法
        2.3.2 完全态求和法
    2.4 密度泛函理论
第三章 含二噻吩基乙烯单核、双核Pt(Ⅱ)配合物的二阶非线性光学性质
    3.1 前言
    3.2 计算细节
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 几何结构和电子结构
        3.3.2 静态第一超极化率
        3.3.3 吸收光谱
        3.3.4 含频第一超极化率
    3.4 本章小结
第四章 Pt(Ⅱ)乙酰丙酮类配合物氧化还原二阶非线性光学开关效应
    4.1 前言
    4.2 计算细节
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 几何结构与前线分子轨道分析
        4.3.2 氧化还原性质
        4.3.3 极化率
        4.3.4 第一超极化率
        4.3.5 第一超极化率密度
        4.3.6 氧化还原NLO开关效应
    4.4 本章小结
第五章 环状和线性化环状Pd(Ⅱ)纳米环配合物非线性光学性质的理论研究
    5.1 前言
    5.2 计算细节
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 几何结构和电子结构
        5.3.2 极化率
        5.3.3 第一超极化率
        5.3.4 极化环境的影响
        5.3.5 尺寸效应的影响
        5.3.6 静态和动态HRS响应
    5.4 本章小结
第六章 嵌套Pd(Ⅱ)纳米环形成的“套娃”配合物非线性光学性质的理论研究
    6.1 前言
    6.2 计算细节
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 几何结构和电子结构
        6.3.2 结合能
        6.3.3 非共价相互作用
        6.3.4 静态极化率和第一超极化率
        6.3.5 吸收光谱
    6.4 本章小结
第七章 工作总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及着作情况

(2)黑磷纳米管内流体输运特性及机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 黑磷研究现状
        1.2.1 黑磷简介
        1.2.2 黑磷的特性
        1.2.3 黑磷纳米管
    1.3 微纳尺度下的流体运动
        1.3.1 微纳尺度流体的研究背景和方法
        1.3.2 微纳尺度流体的驱动
        1.3.3 纳米管中流体的流动
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 分子动力学方法
    2.1 引言
    2.2 分子动力学简介和基本原理
    2.3 分子动力学基本概念
        2.3.1 初始状态
        2.3.2 周期性边界
        2.3.3 时间步长
        2.3.4 截断势能和统计方法
        2.3.5 积分算法
        2.3.6 分子动力学系综
    2.4 势函数
        2.4.1 Lennard-Jones势
        2.4.2 Coulomb势
        2.4.3 Stillinger-Weber势
    2.5 温度和压力控制方法
        2.5.1 温度控制
        2.5.2 压力控制
    2.6 本章小结
第三章 水流在旋转黑磷纳米管内的轴向输运特性研究
    3.1 引言
    3.2 分子动力学模型
        3.2.1 黑磷纳米管模型
        3.2.2 系统模型
        3.2.3 模拟细节及参数设置
    3.3 手性黑磷纳米管旋转时管内水流的运动特性
        3.3.1 不同手性黑磷纳米管内水分子的分布情况
        3.3.2 不同手性黑磷纳米管内水流的运动特性
        3.3.3 黑磷纳米管的旋转对水流轴向运动特性的影响规律
    3.4 旋转手性黑磷纳米管内水流轴向输运特性的机理分析
    3.5 双层手性黑磷纳米管旋转时管间水流的轴向输运特性
    3.6 不同管径的旋转黑磷纳米管内水流的轴向输运特性
    3.7 温度对旋转手性黑磷纳米管内水流轴向输运特性的影响
    3.8 双壁手性黑磷纳米管旋转时管内水流的轴向输运特性
    3.9 本章小结
第四章 黑磷纳米管内水流在压力驱动作用下的输运特性
    4.1 引言
    4.2 分子动力学模型
        4.2.1 黑磷纳米管模型
        4.2.2 系统模型
        4.2.3 模拟细节及相关参数设置
    4.3 驱动力对水流在黑磷纳米管内输运特性的影响机制
        4.3.1 压力驱动下水分子在黑磷纳米管内的分布情况
        4.3.2 压力驱动下水分子在黑磷纳米管内的运动特性
    4.4 压力驱动下水流在不同手性黑磷纳米管内的输运特性
        4.4.1 手性角度对水分子的流速及边界滑移的影响
        4.4.2 手性角度对流-固界面摩擦特性的影响
        4.4.3 手性角度对管内水流输运特性的影响机理
    4.5 不同管径的黑磷纳米管内水流在压力驱动下的输运特性
    4.6 温度对压力驱动下水流在黑磷纳米管内输运特性的影响规律
    4.7 压力驱动下水流在双壁黑磷纳米管内的输运特性
    4.8 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文

(3)基于嵌入式离散裂缝的三维缝网流动数值模拟方法及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点
第1章 绪论
    1.1 研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 裂缝性油藏数值模拟
        1.2.2 格林元方法研究
        1.2.3 目前存在的问题
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
第2章 三维笛卡尔网格嵌入式离散裂缝前处理算法
    2.1 三维笛卡尔网格嵌入式离散裂缝的前处理
        2.1.1 嵌入式离散裂缝面的参数化
        2.1.2 工程参数与向量化参数之间的转换
        2.1.3 前处理具体算法
    2.2 嵌入式离散裂缝模型中的四类连接
        2.2.1 渗流控制方程的块中心有限体积离散格式
        2.2.2 传导系数的计算
        2.2.3 连接类型及相应传导系数计算方法的分析
    2.3 本章小结
第3章 二阶方程的高精度格林元数值计算方法
    3.1 格林元方法的分析
    3.2 基于两套节点的格林元方法
    3.3 模拟格林元方法
        3.3.1 模拟格林元基本思想
        3.3.2 模拟有限差分方法简介
        3.3.3 格林元方法与模拟有限差分的耦合
        3.3.4 模拟格林元方法中积分的计算
        3.3.5 计算实例
    3.4 本章小结
第4章 三维混合格林元嵌入式离散裂缝模型
    4.1 混合格林元嵌入式离散裂缝模型
        4.1.1 基质网格与裂缝网格之间传质量的近似格式
        4.1.2 多重奇异积分的计算
        4.1.3 井模型
        4.1.4 计算实例分析
        4.1.5 计算耗时对比
    4.2 多层虚拟网格嵌入式离散裂缝模型
        4.2.1 定义的连接
        4.2.2 测试案例及应用实例
    4.3 本章小结
第5章 三维投影嵌入式离散裂缝模型
    5.1 嵌入式离散裂缝模型的局限性
        5.1.1 多相流横穿裂缝
        5.1.2 油藏中存在流动屏障
    5.2 投影嵌入式离散裂缝模型的分析
        5.2.1 投影嵌入式离散裂缝模型简介
        5.2.2 存在的问题分析
    5.3 高效高精度三维投影嵌入式离散裂缝模型的建立
        5.3.1 高效的裂缝网格投影面判断算法
        5.3.2 裂缝网格投影并集面积的计算
        5.3.3 裂缝-基质连接传导系数的计算
        5.3.4 额外裂缝网格之间连接的添加
    5.4 复杂地质条件的适应性
        5.4.1 未完全实现的目标
        5.4.2 什么是符合物理意义的投影构型
        5.4.3 等价性定理用于实现对流动屏障的有效处理
        5.4.4 等价性定理的具体应用
    5.5 本章小结
第6章 基于嵌入式离散裂缝的各类数值模型的应用
    6.1 扩散项、对流项有限体积离散格式的向量化构造
    6.2 复杂边界致密凝析气藏单井衰竭开发
        6.2.1 油藏模型
        6.2.2 模拟计算结果分析
    6.3 水侵层对致密储层注水吞吐过程的影响
        6.3.1 基本模型
        6.3.2 模型验证
        6.3.3 水侵层参数对注水吞吐过程的影响
    6.4 页岩储层二氧化碳地质埋存量的评估
        6.4.1 基本模型
        6.4.2 实际案例
    6.5 本章小结
第7章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
学位论文数据集

(4)大型异构四维阵列天线高效分析与综合(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词对照表
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 国内外研究历史及现状
        1.2.1 异构天线阵
        1.2.2 四维天线阵
    1.3 本文的主要贡献及创新
    1.4 本文的主要内容和结构安排
第二章 四维天线阵完整统一的时域频域分析
    2.1 引言
    2.2 四维天线阵的基本物理架构
        2.2.1 阵列拓扑结构
        2.2.2 时间调制方式
    2.3 互耦条件下四维天线阵时域频域完整统一分析
        2.3.1 功率方向图的统一性方程
        2.3.2 有源反射系数的统一性方程
        2.3.3 输入功率的统一性方程
        2.3.4 反射功率的统一性方程
        2.3.5 辐射功率的统一性方程
        2.3.6 四维天线阵频域的方向性系数和效率及增益
        2.3.7 四维天线阵与静态阵频域对应关系
    2.4 互耦条件下基于差分进化算法的四维天线阵方向图综合
        2.4.1 基于DE-AEP-ARC的优化方法
        2.4.2 数值仿真
        2.4.3 实验验证
    2.5 本章小结
第三章 基于部分凸性的大型异构四维天线阵综合
    3.1 引言
    3.2 凸优化问题及其求解
    3.3 异构天线阵远场方向图的计算
        3.3.1 异构天线阵远场方向图的计算
        3.3.2 异构天线阵单元矢量方向图的计算
    3.4 基于混合优化算法的四维线阵综合
        3.4.1 优化模型
        3.4.1.1 笔形波束
        3.4.1.2 赋形波束
        3.4.2 综合算例
        3.4.2.1 笔形波束
        3.4.2.2 赋形波束
    3.5 基于联合优化算法的大型异构四维天线阵方向图综合
        3.5.1 基于联合优化算法的大型圆柱异构四维天线阵方向图综合
        3.5.1.1 圆柱异构四维天线阵方向图的计算
        3.5.1.2 优化模型
        3.5.2 综合算例
        3.5.2.1 不扫描情况下笔形波束综合
        3.5.2.2 扫描情况下笔形波束综合
        3.5.2.3 方向性系数的计算及比较
    3.6 本章小结
第四章 基于全凸特性的大型异构四维天线阵综合
    4.1 引言
    4.2 基于凸优化算法的大型异构四维天线阵综合
        4.2.1 优化模型的建立
        4.2.2 凸性分析及转化
        4.2.3 优化问题的求解
        4.2.3.1 求解步骤
        4.2.3.2 可行域大小分析
        4.2.4 综合算例
        4.2.4.1 综合大型均匀间距四维线阵
        4.2.4.2 综合大型非均匀间距四维线阵
        4.2.4.3 综合大型同心圆环四维平面阵
    4.3 基于迭代凸优化算法的大型异构四维天线阵综合
        4.3.1 优化模型的建立及转化
        4.3.1.1 PS时间调制方式
        4.3.1.2 USOTS时间调制方式
        4.3.2 优化问题的求解
        4.3.2.1 PS时间调制方式
        4.3.2.2 USOTS时间调制方式
        4.3.3 综合算例
        4.3.3.1 参数κ的选择
        4.3.3.2 综合均匀四维线阵
        4.3.3.3 综合非均匀四维线阵
        4.3.3.4 综合大型非均匀四维平面阵
    4.4 互耦条件下基于迭代凸优化算法的异构四维天线阵综合
        4.4.1 基于强耦合偶极子单元的锥形异构四维天线阵
        4.4.1.1 强耦合偶极子单元
        4.4.1.2 锥形异构四维天线阵
        4.4.2 互耦条件下基于迭代凸优化算法的异构四维天线阵综合
        4.4.2.1 优化模型的建立和转化
        4.4.2.2 优化问题的求解
        4.4.3 仿真结果
        4.4.3.1 平移距离dz=0mm
        4.4.3.2 平移距离dz=15mm
        4.4.4 实验结果
    4.5 本章小结
第五章 基于迭代傅里叶变换的大型非均匀四维天线阵综合
    5.1 引言
    5.2 基于迭代傅里叶变换的大型非均匀四维天线阵综合
        5.2.1 建立模型
        5.2.2 阵列插值
        5.2.3 综合步骤
        5.2.4 综合实例
        5.2.4.1 综合大型非均匀四维线阵
        5.2.4.2 综合大型非均匀四维面阵
    5.3 基于3D-NUFFT的异构四维天线阵方向图的快速计算
        5.3.1 阵列插值
        5.3.2 均匀体阵方向图与3D-DFT的关系
        5.3.3 数值算例
    5.4 本章小结
第六章 基于优化时序和稀疏信号恢复的四维天线阵空间谱估计
    6.1 引言
    6.2 基于稀疏信号恢复的四维天线阵空间谱估计原理
        6.2.1 信号模型
        6.2.2 稀疏信号恢复模型
    6.3 测量矩阵的设计及优化
        6.3.1 测量矩阵的设计
        6.3.2 测量矩阵的优化
    6.4 仿真结果
        6.4.1 优化的时序
        6.4.2 空间谱
        6.4.3 可分辨概率
        6.4.4 估计精度
    6.5 测试结果
    6.6 本章小节
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果

(5)面向弯曲补偿的空间变曲率金属管件回弹预测模型研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外相关技术研究现状
        1.2.1 金属管件弯曲成形技术研究
        1.2.2 金属管件弯曲回弹预测研究
    1.3 本文的研究背景、内容和意义
        1.3.1 本文的研究背景
        1.3.2 本文的研究内容与意义
    1.4 本文结构
    1.5 本章小结
第2章 定曲率金属管件回弹预测模型研究
    2.1 引言
    2.2 金属管件弯曲回弹现象与受力分析
        2.2.1 金属管件弯曲回弹现象分析
        2.2.2 金属管件弯曲受力分析
    2.3 定曲率金属管件回弹预测模型
        2.3.1 理想定曲率金属管件回弹预测模型
        2.3.2 回弹预测误差分析
        2.3.3 定曲率金属管件回弹预测模型改进
    2.4 定曲率金属管件回弹预测模型验证
        2.4.1 定曲率金属管件弯曲实验
        2.4.2 定曲率金属管件弯曲回弹数值模拟仿真实验
        2.4.3 定曲率金属管件弯曲回弹算例验证
    2.5 本章小结
第3章 空间变曲率金属管件回弹预测模型研究
    3.1 引言
    3.2 空间曲线Frenet标架
    3.3 空间变曲率金属管件弯曲回弹预测理论模型
        3.3.1 金属管件截面弯矩和扭矩计算
        3.3.2 回弹前后管件中心轴线曲率挠率映射函数计算
        3.3.3 回弹后管件中心轴线计算
    3.4 本章小结
第4章 空间变曲率金属管件弯曲回弹补偿数值求解研究
    4.1 引言
    4.2 空间变曲率金属管件回弹预测模型微分方程求解
        4.2.1 基于Euler法的预测模型微分方程组数值解法
        4.2.2 基于Adams外插法的预测模型微分方程组数值解法
        4.2.3 基于Runge-Kutta法的预测模型微分方程组数值解法
        4.2.4 预测模型微分方程组数值求解方法对比分析
    4.3 基于空间变曲率回弹预测理论模型的回弹补偿量计算方法
        4.3.1 空间变曲率金属管件弯曲回弹补偿模型构建
        4.3.2 回弹前后曲率挠率反函数数值求解
    4.4 空间变曲率金属管件回弹预测模型验证
        4.4.1 空间变曲率金属管件弯曲回弹数值模拟仿真试验
        4.4.2 空间变曲率金属管件弯曲回弹预测算例验证
        4.4.3 空间变曲率金属管件弯曲回弹补偿算例验证
    4.5 本章小结
第5章 金属管件回弹预测模型应用验证
    5.1 引言
    5.2 系统框架结构
    5.3 系统功能模块组成
    5.4 金属管件弯曲回弹预测应用实例
        5.4.1 定曲率金属管件弯曲回弹预测实例
        5.4.2 核电小反应堆热交换螺旋管弯曲回弹预测实例
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间所获得的成果
攻读硕士学位期间参与的科研项目

(6)非结构网格下的梯度光滑法及与格子玻尔兹曼法的耦合算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
英文缩写注释表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 非结构网格CFD方法的研究现状及应用
        1.2.1 结构网格与非结构网格
        1.2.2 对流方程与自由液面模拟
        1.2.3 多尺度问题的耦合算法
    1.3 数值离散方法的研究现状
        1.3.1 有限差分法
        1.3.2 有限体积法
        1.3.3 有限单元法
        1.3.4 光滑粒子流体动力学方法
        1.3.5 格子玻尔兹曼法
    1.4 梯度光滑技术的研究进展和现状
    1.5 本文主要研究思路与内容
2 梯度光滑法
    2.1 引言
    2.2 梯度光滑技术
    2.3 梯度光滑域
    2.4 空间导数的近似方案
    2.5 空间导数的离散格式
        2.5.1 两点积分格式
        2.5.2 一点积分格式
        2.5.3 方向修正
    2.6 数值验证
        2.6.1 精度分析
        2.6.2 鲁棒性分析
    2.7 本章小结
3 非结构网格下对流方程的数值计算
    3.1 引言
    3.2 线性格式
        3.2.1 低阶格式
        3.2.2 高阶格式
        3.2.3 k格式
    3.3 非线性格式
        3.3.1 TVD格式
        3.3.2 NVD格式
        3.3.3 TVD/NVD格式间的联系
    3.4 拓展TVD/NVD格式至非结构网格
        3.4.1 BJ算法
        3.4.2 现有非结构网格下的迎风点算法
    3.5 基于梯度光滑法的迎风点插值算法
        3.5.1 基本原理
        3.5.2 数值算例
    3.6 非结构网格下基于NVD的VOF算法
        3.6.1 计算模型
        3.6.2 现有的自由液面捕捉算法
        3.6.3 数值算例
    3.7 本章小结
4 非结构网格下不可压缩流的数值计算
    4.1 引言
    4.2 控制方程
    4.3 空间离散
        4.3.1 对流项
        4.3.2 粘流项
    4.4 时间离散
        4.4.1 显式时间格式
        4.4.2 隐式时间格式
        4.4.3 收敛加速技术
    4.5 边界条件
    4.6 数值算例
        4.6.1 后台阶流动问题
        4.6.2 方腔顶盖驱动流问题
        4.6.3 三角柱与圆柱的绕流问题
    4.7 本章小结
5 梯度光滑法与格子玻尔兹曼法耦合计算方法
    5.1 引言
    5.2 格子玻尔兹曼法
        5.2.1 玻尔兹曼方程
        5.2.2 BKG模型
        5.2.3 格子玻尔兹曼方程的数值离散
        5.2.4 边界条件
    5.3 耦合算法
        5.3.1 分布函数重构算子
        5.3.2 空间耦合
        5.3.3 时间耦合
    5.4 GSM与LBM耦合算法程序的求解流程
    5.5 数值算例
        5.5.1 通道内流动的耦合计算
        5.5.2 方腔顶盖驱动流的耦合计算
        5.5.3 方柱绕流与多孔介质流动的耦合计算
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(7)奇宇称拓扑超导体的泛函重整化群研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 超导简史
        1.1.1 常规超导体
        1.1.2 非常规超导体
    1.2 超导的基本理论
        1.2.1 平均场哈密顿量
        1.2.2 配对对称性
    1.3 拓扑不变量
        1.3.1 Berry相位和陈数
        1.3.2 时间反演对称系统的拓扑
        1.3.3 三维时间反演不变系统
    1.4 拓扑超导
        1.4.1 手征对称性
        1.4.2 Majorana费米子
        1.4.3 有节点的拓扑超导
    1.5 拓扑超导的实现途径与实验观测
        1.5.1 三重配对与拓扑超导
        1.5.2 关联效应诱导的三重配对超导
        1.5.3 零偏压电导峰
    1.6 候选的拓扑超导材料
        1.6.1 手征超导体Sr_2RuO_4
        1.6.2 拓扑晶体超导休Sn_(1-x)In_xTe
        1.6.3 向列性超导体Cu_xBi_2Se_3
    1.7 内容提纲
第二章 泛函重整化群概论
    2.1 泛函重整化群简史
    2.2 流动方程
        2.2.1 生成泛函
        2.2.2 流动方程
        2.2.3 流动方程的展开
        2.2.4 链式方程的截断
        2.2.5 流动参数的选择
    2.3 奇异模泛函重整化群
        2.3.1 奇异模
        2.3.2 费米子双线性算子的截断
    2.4 弱耦合与平均场方法
        2.4.1 弱耦合方法
        2.4.2 基于FRG的平均场
第三章 掺杂BiH中的手征与螺旋拓扑超导
    3.1 实验和理论背景
    3.2 理论模型
    3.3 SM-FRG结果
    3.4 手征拓扑超导
    3.5 螺旋拓扑超导
    3.6 本章小结
第四章 向列性三重配对超导体中的d矢量方向
    4.1 实验和理论背景
        4.1.1 掺杂Bi_2Se_3超导体
        4.1.2 理论研究
        4.1.3 早期实验观测
        4.1.4 向列性超导
    4.2 理论模型
    4.3 二维极限结果
    4.4 晶格形变
    4.5 三维色散的影响
        4.5.1 Knight频移的计算
    4.6 本章小结
第五章 魔角扭转双层石墨烯中的三重配对超导
    5.1 实验和理论背景
    5.2 理论模型
    5.3 FRG结果
    5.4 小结
第六章 总结与展望
参考文献
简历与科研成果
致谢

(8)新型隧穿场效应晶体管模型及结构研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 后摩尔时代微电子技术的发展与挑战
        1.1.1 CMOS集成电路的能耗危机
        1.1.2 MOSFET器件的物理极限
        1.1.3 新型超陡峭亚阈值摆幅器件
    1.2 TFET器件研究现状及存在问题
        1.2.1 电学特性
        1.2.2 器件结构
        1.2.3 解析模型
    1.3 本论文主要创新点及内容安排
第二章 器件仿真平台及模型介绍
    2.1 Sentaurus仿真软件介绍
        2.1.1 软件简介
        2.1.2 基本仿真流程
    2.2 TFET器件仿真模型
        2.2.1 动态非局域隧穿模型(Dynamic Nonlocal BTBT Model)
        2.2.2 漂移扩散模型(Drift-Diffusion Model)
        2.2.3 迁移率模型(Mobility Models)
        2.2.4 SRH复合模型(Shockley-Re ad-Hall Recombination)
        2.2.5 禁带变窄模型(Bandgap Narrowing Model)
        2.2.6 量子化模型(Quantization Models)
        2.2.7 瞬态模拟(Transient Simulation)
    2.3 模型验证及TFET原理分析
    2.4 本章小结
第三章 TFET器件稳态特性解析模型研究
    3.1 器件IV模型的建立
        3.1.1 表面电势模型
        3.1.2 隧穿电流模型
    3.2 器件CV模型建立
        3.2.1 端电荷模型
        3.2.2 端电容模型
    3.3 模型的推广应用
        3.3.1 针对非Si基新材料器件的应用
        3.3.2 针对异质栅新型器件结构的应用
    3.4 本章小结
第四章 TFET器件高频、瞬态特性解析模型研究
    4.1 瞬态电流模型
    4.2 高频电容模型
    4.3 器件结构对瞬态电流及高频电容的影响
    4.4 本章小结
第五章 新型平面In As/Si异质TFET结构
    5.1 新型平面In As/Si异质TFET
        5.1.1 提出背景
        5.1.2 新结构及基本工作原理
    5.2 器件结构尺寸及物理参数的优化分析
        5.2.1 InAs沟道层掺杂浓度N_(InAs)
        5.2.2 InAs沟道层厚度T_(InAs)
        5.2.3 有效隧穿长度L_(tunnel)
        5.2.4 P+源掺杂浓度N_(Sour)
        5.2.5 N+埋层漏掺杂浓度N_(Drain)
        5.2.6 栅、漏间距L_(GD)
        5.2.7 栅金属对准偏差L_(over)
    5.3 与其他新型器件结构的比较
    5.4 基于新型平面结构的CTFET设计
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介

(9)非结构有限体积梯度重构算法研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号列表
第一章 绪论
    1.1 应用背景
        1.1.1 计算流体力学
        1.1.2 结构网格和非结构网格
        1.1.3 梯度重构和模板
        1.1.4 软件平台
    1.2 相关研究
        1.2.1 非结构网格生成方法概述
        1.2.2 梯度重构算法进展
    1.3 本文主要工作
    1.4 论文结构
第二章 CFD数值方法
    2.1 CFD控制方程
    2.2 空间离散方法
        2.2.1 对流通量离散
        2.2.2 粘性通量离散
    2.3 时间推进格式
        2.3.1 显式时间推进
        2.3.2 隐式时间推进
    2.4 梯度重构算法
        2.4.1 最小二乘梯度重构算法
        2.4.2 格林-高斯梯度重构算法
        2.4.3 曲线梯度重构算法
    2.5 小结
第三章 基于阵面推进的非结构网格局部方向搜索算法
    3.1 局部方向重定义
    3.2 局部方向搜索算法流程
    3.3 阵面推进
        3.3.1 阵面推进伪代码及关键数据结构
        3.3.2 阵面推进过程
        3.3.3 阵面推进示例
    3.4 局部方向计算
        3.4.1 局部方向计算伪代码
        3.4.2 局部方向计算规则
    3.5 局部方向对比
    3.6 小结
第四章 结构化的最小二乘梯度重构算法
    4.1 基于局部方向的模板选择算法
        4.1.1 基于局部方向的模板选择算法流程及主要数据结构
        4.1.2 按边选择函数
        4.1.3 按点选择函数
    4.2 基于局部方向的模板选择算法优化
        4.2.1 递归调用控制优化
        4.2.2 局部方向优化
    4.3 结构化最小二乘梯度重构算法及其并行化实现
        4.3.1 结构化最小二乘梯度重构算法
        4.3.2 并行实现
    4.4 结构化最小二乘梯度重构算法的模板特点及其性能评估
    4.5 本章小结
第五章 结构化最小二乘梯度重构算法的代码验证
    5.1 代码验证
        5.1.1 代码验证的主要内容
        5.1.2 代码验证的评估指标
    5.2 测试函数的设计
        5.2.1 设计要点
        5.2.2 梯度的测试函数
    5.3 验证结果与分析
        5.3.1 验证使用的网格及评价指标
        5.3.2 单个网格单元的收敛精度分析
        5.3.3 整体误差及收敛精度分析
        5.3.4 不同网格类型的误差及收敛精度分析
    5.4 小结
第六章 结构化最小二乘梯度重构算法应用与分析
    6.1 测试环境及性能指标
        6.1.1 软硬件环境
        6.1.2 串行性能指标
        6.1.3 并行性能指标
    6.2 无粘管道流算例
        6.2.1 算例说明
        6.2.2 壁面法向速度
        6.2.3 熵误差及其收敛梯度
        6.2.4 串行计算速度
    6.3 无粘圆柱绕流算例
        6.3.1 算例说明
        6.3.2 马赫数云图及压力系数分布
        6.3.3 熵误差及其收敛精度
        6.3.4 计算速度
        6.3.5 收敛速度
    6.4 粘性算例
        6.4.1 层流平板
        6.4.2 湍流平板
    6.5 并行性能
    6.6 小结
第七章 本文工作总结及展望
    7.1 本文主要工作及创新点
    7.2 关于下一步工作的思考
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(10)增塑剂在聚合物中的扩散行为研究与模拟(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究内容
        1.3.1 增塑剂在聚丙烯酸酯中的扩散实验
        1.3.2 扩散系数的分子动力学模拟
        1.3.3 扩散实验的数值模拟
        1.3.4 预测实际应用中增塑剂在聚合物中的扩散
第2章 文献综述
    2.1 扩散系数的实验测定
        2.1.1 重量法
        2.1.2 傅里叶变换红外衰减全反射法
        2.1.3 填充柱反气相色谱法
        2.1.4 脉冲梯度核磁共振法
    2.2 扩散系数的经验预测
        2.2.1 Worst-case模型
        2.2.2 Limm-Hollifield模型
        2.2.3 Helmroth模型
    2.3 扩散系数的分子动力学模拟
        2.3.1 分子动力学的原理
        2.3.2 COMPASSⅡ力场
        2.3.3 周期性边界条件
        2.3.4 非键截断距离
        2.3.5 扩散系数的分子动力学模拟实例
第3章 增塑剂在聚丙烯酸酯中的扩散实验
    3.1 实验过程
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验设备
        3.1.3 实验步骤
    3.2 实验数据
        3.2.1 DEHP、聚丙烯酸酯的红外数据
        3.2.2 共混物标准样品的红外图谱
        3.2.3 扩散实验的红外图谱
    3.3 数据处理与分析
        3.3.1 DEHP在聚丙烯酸酯中的质量分数的标准曲线
        3.3.2 DEHP在聚丙烯酸酯中的扩散
    3.4 本章小结
第4章 增塑剂在聚合物中的扩散系数的分子动力学模拟
    4.1 模拟过程
        4.1.1 增塑剂、单体的势能函数最小化
        4.1.2 高分子长链的构建和势能函数最小化
        4.1.3 建立具有周期性边界条件的元胞模型
        4.1.4 元胞的弛豫
        4.1.5 元胞的分子动力学模拟
        4.1.6 轨迹文件的分析
    4.2 模拟结果
        4.2.1 常压下238-318K内的扩散系数
        4.2.2 温度对自由体积分数的影响
        4.2.3 常温常压下聚合度对扩散系数的影响
    4.3 本章小结
第5章 扩散实验的数值模拟
    5.1 扩散定律
        5.1.1 菲克第一定律
        5.1.2 菲克第二定律
    5.2 定解问题的差商解法
        5.2.1 求解区域的离散
        5.2.2 泛定方程的离散
        5.2.3 初始条件的离散
        5.2.4 边界条件的离散
    5.3 扩散实验的数值模型
        5.3.1 模型假设
        5.3.2 数学描述
        5.3.3 离散过程
        5.3.4 编程求解
    5.4 单层模型的数据分析
        5.4.1 DEHP在聚丙烯酸酯中的浓度分布
        5.4.2 聚丙烯酸酯外表面的DEHP的浓度变化
    5.5 单层模型的数值解与扩散实验数据的对比
        5.5.1 DEHP浓度的增长曲线
        5.5.2 数值解与扩散实验值之间的偏差
    5.6 本章小结
第6章 三层结构中增塑剂的扩散行为的预测
    6.1 双层模型
        6.1.1 模型假设
        6.1.2 数学描述
        6.1.3 离散过程
        6.1.4 编程求解
    6.2 数据与分析
        6.2.1 DEHP到达聚丙烯酸酯外表面之前
        6.2.2 DEHP到达聚丙烯酸酯外表面之后
        6.2.3 边界上DEHP的浓度和浓度的增长速率
    6.3 本章小结
第7章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文

四、关于平面空穴流动的截断误差减小方法(英文)(论文参考文献)

  • [1]四配位d8过渡金属Pt(Ⅱ)/Pd(Ⅱ)配合物二阶非线性光学性质的理论研究[D]. 张元. 东北师范大学, 2021(09)
  • [2]黑磷纳米管内流体输运特性及机理研究[D]. 范晋伟. 江苏大学, 2020(02)
  • [3]基于嵌入式离散裂缝的三维缝网流动数值模拟方法及应用[D]. 饶翔. 中国石油大学(北京), 2020(02)
  • [4]大型异构四维阵列天线高效分析与综合[D]. 杨锋. 电子科技大学, 2020(07)
  • [5]面向弯曲补偿的空间变曲率金属管件回弹预测模型研究[D]. 方鼎宇. 浙江大学, 2020(06)
  • [6]非结构网格下的梯度光滑法及与格子玻尔兹曼法的耦合算法研究[D]. 回达. 大连理工大学, 2020(01)
  • [7]奇宇称拓扑超导体的泛函重整化群研究[D]. 杨林. 南京大学, 2019(01)
  • [8]新型隧穿场效应晶体管模型及结构研究[D]. 芦宾. 西安电子科技大学, 2019(02)
  • [9]非结构有限体积梯度重构算法研究与应用[D]. 熊敏. 国防科技大学, 2019(01)
  • [10]增塑剂在聚合物中的扩散行为研究与模拟[D]. 王雷雷. 华东理工大学, 2019(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

一种平面孔流截断误差减少方法(英文)
下载Doc文档

猜你喜欢