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气象海洋类专业《数学物理方法》课程教学的问卷调查与分析
1
作者 肖汶斌 高东宝 +3 位作者 汪四成 孟兴 吴佳妮 王文珂 《教育进展》 2026年第1期1086-1095,共10页
聚焦气象海洋类专业《数学物理方法》课程教学改革需求,基于大四学生“全周期学习视角”开展课程教学问卷调查,围绕学生学习基础与特征、课程内容与专业衔接性、课程学习体验与挑战、课程改进优化路径等四个方面展开问卷数据分析。基于... 聚焦气象海洋类专业《数学物理方法》课程教学改革需求,基于大四学生“全周期学习视角”开展课程教学问卷调查,围绕学生学习基础与特征、课程内容与专业衔接性、课程学习体验与挑战、课程改进优化路径等四个方面展开问卷数据分析。基于调查数据结果与质性意见,从基础衔接、专业融合、教学供给等三个方面提出针对性教学改进思路,为进一步深化《数学物理方法》课程教学改革提供实证支撑。 展开更多
关键词 气象海洋类专业 数学物理方法 问卷调查 专业融合
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一类具阻尼的可压缩非Newton流体方程的整体解
2
作者 蔡欣池 李华鹏 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2026年第1期134-142,共9页
研究一类具有初始真空和线性阻尼的非Newton流体初边值问题.在初始能量小,且初值满足一定相容性的条件下,利用加权能量估计技巧和Zlotnik不等式克服动量方程黏性项的非线性性,证明密度函数具有时间的一致上界.进而采用连续性方法得到该... 研究一类具有初始真空和线性阻尼的非Newton流体初边值问题.在初始能量小,且初值满足一定相容性的条件下,利用加权能量估计技巧和Zlotnik不等式克服动量方程黏性项的非线性性,证明密度函数具有时间的一致上界.进而采用连续性方法得到该非Newton流体初边值问题整体强解的存在唯一性结论. 展开更多
关键词 整体强解 非Newton流体 初始真空 加权估计
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浅析高斯公式在物理中的应用
3
作者 韩艺兵 贾瑞玲 文生兰 《应用数学进展》 2025年第12期504-507,共4页
本文运用高斯公式证明了物理学中著名的阿基米德浮力定律,其中用到了数学建模思想和微元分析法,旨在为初学者提供一个清晰、详尽的范例,展示如何运用微积分工具解决经典物理问题,希望读者通过阅读本文可以进一步加深对高斯公式背后的物... 本文运用高斯公式证明了物理学中著名的阿基米德浮力定律,其中用到了数学建模思想和微元分析法,旨在为初学者提供一个清晰、详尽的范例,展示如何运用微积分工具解决经典物理问题,希望读者通过阅读本文可以进一步加深对高斯公式背后的物理思想和数学技巧的认识,提升模型构建能力和实际应用能力。 展开更多
关键词 高斯公式 阿基米德浮力定律 数学建模 微元法
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基于MATLAB的谐振子和BEC动力学仿真模拟
4
作者 王硕 萧嘉瑞 +1 位作者 庄铠瑜 陈小龙 《物理实验》 2026年第1期42-48,56,共8页
以偶极振荡和呼吸振荡为研究对象,基于MATLAB平台开发了交互式仿真系统.该系统实现了对二维谐振子势阱和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的可控模拟,重点考察了粒子种类、数量及相互作用强度等参数对系统动力学行为的影响.通过将抽象理论转化... 以偶极振荡和呼吸振荡为研究对象,基于MATLAB平台开发了交互式仿真系统.该系统实现了对二维谐振子势阱和玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的可控模拟,重点考察了粒子种类、数量及相互作用强度等参数对系统动力学行为的影响.通过将抽象理论转化为数值模拟与可视化仿真,一方面可加深学生对谐振子、BEC以及集体激发等重要概念的理解,另一方面通过高度可控的交互操作可增强学生学习的趣味性和参与度,有助于培养学生的理论分析能力和数值实践技能. 展开更多
关键词 MATLAB仿真 二维谐振子 玻色-爱因斯坦凝聚体 偶极模式振荡 呼吸模式
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基于OBF反变换的航空磁探测数据中方波干扰的剔除方法
5
作者 陶荣华 周春 +3 位作者 张宝强 于振涛 乔荷 刘聪 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2110-2118,共9页
航空磁异常探测数据中的方波干扰极易被磁异常信号检测系统误判为磁性目标信号,针对航空磁测数据中的方波干扰提出一直虚警剔出方法。在正交基函数(orthogonal basis function,OBF)分解实现疑似磁异常信号初检的基础上,通过预估磁性目... 航空磁异常探测数据中的方波干扰极易被磁异常信号检测系统误判为磁性目标信号,针对航空磁测数据中的方波干扰提出一直虚警剔出方法。在正交基函数(orthogonal basis function,OBF)分解实现疑似磁异常信号初检的基础上,通过预估磁性目标的斜距进行OBF反变换得到与探测场景适配的反演信号,进而采用比较两个时域信号的波形相似度来剔除方波干扰,采用仿真数据和实测数据进行验证实验。结果表明,与传统的OBF检测相比,提出的对滤波信号和反演信号进行波形相似度比较方法能有效剔除方波干扰,满足磁探测数据处理的低虚警率应用需求。 展开更多
关键词 航空磁异常探测 磁干扰 斜距估计 信号反演 相似度计算
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MathStudio在硅光电池特性研究实验中的应用
6
作者 孙银凤 萨仁高娃 +1 位作者 包建峰 蔡春雨 《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》 2025年第4期92-96,共5页
利用MathStudio对硅光电池特性研究实验的数据进行了处理,并与其他文献的数据结果进行比较,发现用MathStudio可以高效、准确地绘制曲线,其误差更小且精度更高。同时,在硅光电池的负载特性数据处理过程中,发现即使2个物理量没有函数关系... 利用MathStudio对硅光电池特性研究实验的数据进行了处理,并与其他文献的数据结果进行比较,发现用MathStudio可以高效、准确地绘制曲线,其误差更小且精度更高。同时,在硅光电池的负载特性数据处理过程中,发现即使2个物理量没有函数关系也可以用MathStudio绘制散点图。文中在用MathStudio获得短路电流与开路电压时采用了一种新方法,为太阳能电池的电学性能研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 MathStudio 硅光电池 数据处理
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受磁场调控的黏弹性流体在双层系统中的热不稳定性
7
作者 刘威 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第3期895-905,共11页
在垂直磁场下,研究由下方加热的流体-多孔介质双层系统中Oldroyd-B流体的热对流流动问题,并分析Oldroyd-B流体的黏弹性性质对振荡不稳定性及其主导分支的影响.假设多孔介质中的流动由修正的Darcy定律控制,边界采用等热流条件.对控制方... 在垂直磁场下,研究由下方加热的流体-多孔介质双层系统中Oldroyd-B流体的热对流流动问题,并分析Oldroyd-B流体的黏弹性性质对振荡不稳定性及其主导分支的影响.假设多孔介质中的流动由修正的Darcy定律控制,边界采用等热流条件.对控制方程组进行线性稳定性分析,并采用Chebyshev配点法得到数值结果和不同参数下的中性曲线.结果表明,厚度比和Chandrasekhar数对对流稳定性的影响相反,并且厚度比增大可使中性曲线的双峰属性逐渐消失.此外,随着磁场强度的增大,振荡对流的起始时间将延迟,并且对流主导分支将从短波分支向长波分支转换,磁场强度对转换完成后的热对流稳定性影响较小. 展开更多
关键词 热对流 磁场 双层系统 黏弹性流体 Chebyshev配点法
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利用空间度量推导引力效应下的时间变化
8
作者 曾聪 《科技创新与应用》 2025年第7期5-8,共4页
时间,对于我们人类的生活实践具有非常重要的指导作用,它赋予人类掌握生活和工作节奏的能力,同时也让人类能够具有追寻先祖文明的依据,拥有展望未来文明的计划。该文假设只在引力作用下,忽略空气阻力,同时抛开相对论中速度对时间的影响... 时间,对于我们人类的生活实践具有非常重要的指导作用,它赋予人类掌握生活和工作节奏的能力,同时也让人类能够具有追寻先祖文明的依据,拥有展望未来文明的计划。该文假设只在引力作用下,忽略空气阻力,同时抛开相对论中速度对时间的影响,利用空间度量一致性建立2个不同时空的微分方程,推导出星球引力对时间的影响公式,以地球为参考对象,时钟采用国际标准铯原子时钟计时,理论计算出地球引力每100亿年相对于无引力空间慢1.031663 s。 展开更多
关键词 空间度量 时间 引力 时间间隔 长度
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基于多层反射型超表面的涡旋波束发生器
9
作者 姚威 万明杰 +1 位作者 周亚东 占春连 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第12期317-326,共10页
提出了一种基于PB相位原理的反射式超表面,旨在宽带内高效产生l=1涡旋波束。设计采用三层金属-介质-金属结构单元,通过旋转顶层金属图案实现0~2π连续相位调控。仿真结果表明,该单元在15.5~26 GHz频带内交叉极化反射系数始终高于0.9,且... 提出了一种基于PB相位原理的反射式超表面,旨在宽带内高效产生l=1涡旋波束。设计采用三层金属-介质-金属结构单元,通过旋转顶层金属图案实现0~2π连续相位调控。仿真结果表明,该单元在15.5~26 GHz频带内交叉极化反射系数始终高于0.9,且相位调控有效。构建的16×16阵列显示,在多个频点下,近场和远场均观察到清晰的相位奇点、螺旋相位分布及典型的环形空心远场辐射图(中心能量低、振幅奇点清晰)。结果证明,该超表面结构在15.5~26 GH z宽带内具有高反射率和有效相位调控能力,能稳定高效产生l=1涡旋波束,为高性能宽带涡旋波束发生器提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 超表面 涡旋光 PB相位 多层结构 反射型
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相空间重构中延迟时间选取的新算法 被引量：27
10
作者 张菁 樊养余 +2 位作者 李慧敏 孙恒义 贾蒙 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期469-474,共6页
根据Takens提出的嵌入理论,对比研究在相空间重构过程中对延迟时间选取的若干方法,提出一种新的平均位移-互信息联合算法.在互信息函数的具体计算上,引入二叉树的方法划分和标记网格,克服了以往算法繁琐、难以编程实现的缺点,并通过判... 根据Takens提出的嵌入理论,对比研究在相空间重构过程中对延迟时间选取的若干方法,提出一种新的平均位移-互信息联合算法.在互信息函数的具体计算上,引入二叉树的方法划分和标记网格,克服了以往算法繁琐、难以编程实现的缺点,并通过判断稀疏网格所占比例控制划分层数,获得较高的精度.最后通过对Rssler系统和Lorenz系统的数值仿真,证明算法具备更高的可行性与准确度. 展开更多
关键词 相空间重构 平均位移 互信息 二叉树 关联维数
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缓倾角层理各向异性岩体隧道稳定性的物理模型试验研究 被引量：23
11
作者 李丹 夏彬伟 +1 位作者 陈浩 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1933-1938,共6页
层状岩体的广泛分布是地下工程无法回避的现实。以渝湘高速公路共和隧道为工程背景,采用自行研制的弹脆性模型相似材料,制作出层状岩体隧道模型。采用大型真三轴岩土工程模型试验机进行加载试验,采用围岩应变监测、洞室内窥摄影、试件... 层状岩体的广泛分布是地下工程无法回避的现实。以渝湘高速公路共和隧道为工程背景,采用自行研制的弹脆性模型相似材料,制作出层状岩体隧道模型。采用大型真三轴岩土工程模型试验机进行加载试验,采用围岩应变监测、洞室内窥摄影、试件破坏形态的研究与分析,从而对缓倾角层理岩体中隧道的二次应力分布特征及破坏机制进行研究。试验中还通过超载系数,提供了一个安全储备的定量评估指标。试验的破坏特征与隧道实际破坏一致,说明了模型试验的正确性,同时也为顺层偏压隧道的加固机制研究及加固设计提供了试验基础。 展开更多
关键词 物理模型试验 大型真三轴岩土工程模型试验机 模型相似材料 弹脆性 层状岩体:超载系数
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确定延迟时间互信息法的一种算法 被引量：34
12
作者 吕小青 曹彪 +2 位作者 曾敏 黄石生 刘晓光 《计算物理》 CSCD 北大核心 2006年第2期184-188,共5页
介绍了相空间重构中确定重构延迟时间的互信息法理论及其具体的计算方法.针对互信息法应用中计算复杂、程序难以编写问题,提出了一种基于网格层数的简便实用程序算法.对网格层数参数进行了结果分析,表明在利用互信息法确定重构延迟时间... 介绍了相空间重构中确定重构延迟时间的互信息法理论及其具体的计算方法.针对互信息法应用中计算复杂、程序难以编写问题,提出了一种基于网格层数的简便实用程序算法.对网格层数参数进行了结果分析,表明在利用互信息法确定重构延迟时间时,只需要计算到某一个网格层数即可,不需要计算出精确的互信息值,简化了计算的复杂程度.最后通过对Lorenz和Rossler两个吸引子的Lyapunov指数计算,证实了该算法的合理性. 展开更多
关键词 相空间重构 互信息法 网格层数
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n维Klein-Gordon方程的一种解法 被引量：10
13
作者 李保安 李向正 +2 位作者 罗娜 赵紫成 王明亮 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期78-81,共4页
提出了一种求解n维Klein-Gordon方程精确解的方法,即先将该方程变换为等价的非线性方程,再利用齐次平衡原则及F-展开法的思想求出其行波解,从而可得方程含有参数的一些精确解。
关键词 维Klein-Gordon方程 齐次平衡原则 F-展开法 行波解 精确解 非线性变换 非线性物理
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非线性Schrdinger方程的包络波形式解 被引量：10
14
作者 李向正 常志勇 +2 位作者 张金良 王跃明 王明亮 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期82-85,共4页
提出一种求解非线性Schr¨odinger方程包络波形式解的新方法,即利用齐次平衡原则及F-展开法的思想求出其包络波形式解,从而可得方程含有参数的一些精确解。该方法也为求解类似的方程提供了借鉴。
关键词 非线性SCHROEDINGER方程 包络波 形式解 齐次平衡原则 F-展开法 孤立子
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卷积完全匹配层在两维声波有限元计算中的应用 被引量：15
15
作者 李义丰 李国峰 王云 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期601-607,共7页
将基于复坐标变换和复频移扩展坐标变量的卷积完全匹配层Convolution Perfectly Machted Layer(CPML)引入到两维声波方程的有限元(FEM)计算中,该匹配层作为一种吸收边界条件Absorbing Boundary Condition(ABC)应用在有限元计算的边界截... 将基于复坐标变换和复频移扩展坐标变量的卷积完全匹配层Convolution Perfectly Machted Layer(CPML)引入到两维声波方程的有限元(FEM)计算中,该匹配层作为一种吸收边界条件Absorbing Boundary Condition(ABC)应用在有限元计算的边界截断上。文中分别给出了频域和时域的CPML方程的表达形式,并在有限元计算软件COMSOL中完成数值计算。相对于经典的PML,CPML最大的优势在于它不需要把场分裂开,这使其具有更好的稳定性和更高的吸收性能,且更易于实现。数值计算结果表明,CPML边界层有着比PML更好的吸收效果,其更有效的吸收了进入其中的声场能量。 展开更多
关键词 有限元计算软件 卷积完全匹配层 声波方程 应用 吸收边界条件 复坐标变换 数值计算 吸收性能
原文传递
聚合物中多重光散射传导的Monte Carlo数值模拟 被引量：10
16
作者 马常群 唐振方 +1 位作者 张杰 叶勤 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期457-462,共6页
基于米氏散射(Mie scattering)理论,建立填充分散粒子群的聚合物对光散射传导的Monte Carlo数学模型.在此基础上,编写了一套仿真模拟程序.通过模拟单个光子在聚合物中的多重散射运动过程,把问题扩展到以激光束或线状光为入射源,得到在... 基于米氏散射(Mie scattering)理论,建立填充分散粒子群的聚合物对光散射传导的Monte Carlo数学模型.在此基础上,编写了一套仿真模拟程序.通过模拟单个光子在聚合物中的多重散射运动过程,把问题扩展到以激光束或线状光为入射源,得到在聚合物板块内的光传导情况,并且在计算机上图像化地重现整个物理过程,对输出光强的分布情况进行模拟统计分析.模拟结果表明,利用体散射机制,可以将点光源和线光源转换为平面光输出,输出光的状态可以通过对比计算结果实施有效控制. 展开更多
关键词 米氏散射理论 MONTE CARLO方法 散射聚合物 多重光散射 数值模拟
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传输线理论分析静电放电电流 被引量：7
17
作者 刘素玲 沈远茂 +3 位作者 黄久生 高攸纲 王喜芹 周峰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期832-836,共5页
传输线理论分析了静电放电(ESD)发生器的放电过程,时域有限差分法(FDTD)模拟了放电电流,得到与IEC61000-4-2标准相符合的电流波形,并对影响电流波形的关键因素进行讨论。结果表明,静电放电发生器中电阻和连接线长度影响电流波形的上升时... 传输线理论分析了静电放电(ESD)发生器的放电过程,时域有限差分法(FDTD)模拟了放电电流,得到与IEC61000-4-2标准相符合的电流波形,并对影响电流波形的关键因素进行讨论。结果表明,静电放电发生器中电阻和连接线长度影响电流波形的上升时间;连接线的布置影响着电流波形的平滑性;不同的终端负载也对电流峰值有很大影响。该结论为静电放电发生器的设计提供了参考和建议。 展开更多
关键词 静电放电 传输线理论 时域有限差分法 静电放电电流
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不同晶格常数光子晶体构成的光量子阱中的共振模 被引量：6
18
作者 葛祥友 李平 +2 位作者 王效杰 陈晓寒 冯传胜 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第5期376-379,404,共5页
用基于平面波的传输矩阵法分析由具有不同晶格常数的光子晶体材料构成的光量子阱结构中的共振模,发现湮没于垒层的阱层能带分离成共振模,且共振模的数目随阱层的厚度变化而改变。提出一种新型的非对称量子阱结构模型,由2块晶格常数不同... 用基于平面波的传输矩阵法分析由具有不同晶格常数的光子晶体材料构成的光量子阱结构中的共振模,发现湮没于垒层的阱层能带分离成共振模,且共振模的数目随阱层的厚度变化而改变。提出一种新型的非对称量子阱结构模型,由2块晶格常数不同的光子晶体材料和夹在光子晶体材料中间作为阱层的均匀介电材料构成,并对其中的共振模进行了分析。指出当阱层厚度达到构成垒层的光子晶体晶格常数的一半时出现一个共振模,若继续小量增加阱层厚度将使共振模频率出现红移。最后给出一种基于平面波的传输矩阵法,且对于不同晶格常数的光子晶体量子阱结构均有效的数值模拟方法,可用于研究由三维光子晶体材料或者色散材料组成的光子晶体量子阱结构。 展开更多
关键词 光子晶体 量子阱 共振模 遂穿效应 透射和吸收
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边界元技术中的全特解场方法 被引量：20
19
作者 王有成 刘钊 吴约 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期451-458,共8页
采用相应基本解来构造全特解场，据而确定各该问题边界元方程系数矩阵的全部元素。解算中不涉及具体插值，不用数值积分，避免了奇异积分的数值处理，而任意点的物理量计算（如应力、声强等等）不依赖于待解的边界未知量，因而算效奇高... 采用相应基本解来构造全特解场，据而确定各该问题边界元方程系数矩阵的全部元素。解算中不涉及具体插值，不用数值积分，避免了奇异积分的数值处理，而任意点的物理量计算（如应力、声强等等）不依赖于待解的边界未知量，因而算效奇高，精度特好。适于求解各类数学物理和工程技术问题。 展开更多
关键词 边界元 全特解场 数学物理方法
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基于亥姆霍兹定理计算动力学系统的哈密顿能量函数 被引量：10
20
作者 王春妮 王亚 马军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期30-35,共6页
亥姆霍兹定理表明任意空间矢量场可以分解为涡旋场和梯度场的叠加.由于电磁场变化和电磁波传播则导致电磁场能量的迁移,动力学振子和神经元处于复杂电磁环境下必然伴随能量的吸收和释放.在非线性混沌电路、电容器充电放电以及电感线圈... 亥姆霍兹定理表明任意空间矢量场可以分解为涡旋场和梯度场的叠加.由于电磁场变化和电磁波传播则导致电磁场能量的迁移,动力学振子和神经元处于复杂电磁环境下必然伴随能量的吸收和释放.在非线性混沌电路、电容器充电放电以及电感线圈感应过程中都伴随着能量的转换和迁移.包含量纲的非线性振荡电路可利用标度变换方法转换为无量纲的动力学方程.利用平均场理论,电场能量和磁场能量的转换可用若干非线性振荡电路的动力学方程来刻画.基于亥姆霍兹定理来研究一类无量纲非线性动力学系统的哈密顿能量计算问题,对于实际的非线性振荡电路,通过标度变换可快速计算其能量函数.该结果对于动力学系统自适应控制有重要的参考价值. 展开更多
关键词 亥姆霍兹定理 能量函数 振荡电路 混沌系统
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