![]() | 孤立波与孤立子 现代自然科学正发生着深刻的变化,非线性科学贯穿着数理科学、生命科学、空间科学和地球科学,成为当代科学研究重要的前沿领域。孤立波与孤立子正是推动非线性科学发展的重要概念之一,而此概念最初的提出,正好又来源于流体力学的研究。孤立子起源于孤立波,它已在非线性光学、磁通量子器件、生物学、等离子体及光纤孤立子通讯等一系列高科技领域有了令人瞩目的应用,所以了解孤立波与孤立子的研究历史,对于学习与研究力学史和科学史,均是很有必要的。一、孤立波的发现历史拉塞尔(John Scott Russell 1808-1882,曾有译为罗素,现根据北京大学周光坰先生所译,译为拉塞尔)是苏格兰一位优秀的造船工程师,对船体的设计有独到的见解,作过重要的贡献。1834年8月为研究船舶在运动中所受到的阻力,他在英国爱丁堡格拉斯哥运河中,牵引船舶进行全尺寸的实验与观测。最初,牵引船舶的动力是两匹马,以后改用滑轮和配重系统。在实验中,他观察到一种他称作孤立行进波的现象。当时他骑着马追踪观察一个孤立的水波,在浅水窄河道中的持续前进,这个水波长久地保持着自己的形状和波速。... |
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![]() | 据英国《每日电讯报》报道,最近科学家利用丝绸制成一件隐身斗篷,虽然目前这件隐身斗篷只能在可见光以外的无线电波和红外线之间的光谱范围内起作用,但是它的研发人员、波士顿大学和塔夫斯大学的科学家认为,他们通过改进,可能会让它在更短的光波范围内起作用,甚至其中包括可见光。 研究人员希望这种材料既具有医学应用价值,又能使人类或物体隐形成为可能。这种“超材料”是用覆盖了一层金属物质的丝绸制成,每个微小的螺旋线就是一个“开口环谐振器”。开口环谐振器对光具有独特的影响作用:它们可以吸收或者反射特定波长范围内的光,或者弯曲光线,使它们从物体表面绕过。每平方厘米丝质超材料上拥有1万个开口环谐振器。 通常情况下太赫兹波可以顺利通过丝绸,不会对其产生任何影响。但是当太赫兹波接触到这种新型金属丝绸时,后者会产生共振。因为丝绸具有生物相容性,在植入人体后不会引起免疫排斥,因此这种金属丝绸可以广泛应用到医学领域。塔夫斯大学的一名研究人员费奥伦茨·奥门内托说:“对超材料来说,这是一个独特视角,因为丝绸具有与人体相容的能力。” 研究人员表示,利用这种材料制作哈利·波特类型的隐身斗篷只是其中一个方面,把它应用到医学... |
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![]() | 在科技高速发展的时代,科研人员开发出各式各样的材料热动力学数据库,通过选择合适的数据库,就可以计算得到需要的材料设计信息。在集成材料和工艺仿真中,仅有热力学信息是不够的,体系的动力学信息也非常的重要。常见的典型问题包括相变、固化、界面反应以及微结构演化等复杂物理过程,这些物理问题都涉及到复杂的热力学和动力学过程。一般情况下,研究这一类物理问题需要创建动力学模型,而动力学模型中往往涉及热力学参数。因此,对于集成材料与工艺仿真来说,热动力学软件与动力学模型的耦合计算至关重要。 在众多材料和工艺仿真方面的软件中,COMSOL Multiphysics以其多物理场耦合方面的优势和灵活的外部应用程序接口(API),使得COMSOL Multiphysics在多物理场求解方面展现出非凡的解决问题的能力。中山大学黄智恒教授一直致力于集成材料与工艺模拟与仿真方面的研究,最近黄教授巧妙地将材料热力学计算软件MTDATA以及科学计算软件MATLAB,成功的应用到了COMSOL Multiphysics多物理场耦合计算中... |
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![]() | 随着计算机技术的迅速发展,在工程领域中,有限元分析(FEA)越来越多地用于仿真模拟,来求解真实的工程问题。这些年来,越来越多的工程师、应用数学家和物理学家已经证明这种采用求解偏微分方程(PDE)的方法可以求解许多物理现象,这些偏微分方程可以用来描述流动、电磁场以及结构力学等等。有限元方法用来将这些众所周知的数学方程转化为近似的数字式图象。早期的有限元主要关注于某个专业领域,比如应力或疲劳,但是,一般来说,物理现象都不是单独存在的。例如,只要运动就会产生热,而热反过来又影响一些材料属性,如电导率、化学反应速率、流体的粘性等等。这种物理系统的耦合就是我们所说的多物理场,分析起来比我们单独去分析一个物理场要复杂得多。很明显,我们现在需要一个多物理场分析工具。在上个世纪90年代以前,由于计算机资源的缺乏,多物理场模拟仅仅停留在理论阶段,有限元建模也局限于对单个物理场的模拟,最常见的也就是对力学、传热、流体以及电磁场的模拟。看起来有限元仿真的命运好像也就是对单个物理场的模拟。现在这种情况已经开始改变。经过数十年的努力,计算科学的发展为我们提供了更灵巧简洁而又快速的算法,更强劲的硬件配置,使得对多... |
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![]() | Rice大学太赫兹领域的前沿探索来源:微波仿真论坛 序言:介于微波和红外之间,频段为100GHz~10THz的太赫兹波段是电磁波谱中最少研究的区域。仅仅在最近的几年中,为了T射线技术的成熟和广泛商用,THz波导技术开始被人们关注。Rice大学的研究者在这方面的研究中取得了一些重要的发现,并正在利用COMSOL Multiphysics研究太赫兹波导,以及如何实现波导与天线及其他系统元件的互联。图1 Jason Deibel博士正使用实验装置测量光导太赫兹天线的性能 潜在应用 随着波导效率和接口 技术的发展,T射线技术由于其独特的辐射特性将会得到广泛的应用。T射线可以和X射线一样,穿透塑料、纸、干木材、和玻璃,但是却不能穿透金属和其他的导电体。有别于X射线,T射线对人体没有危险性。这些突出的优点使得T射线具有很多潜在的应用:爆炸和走私物品侦测、缺陷分析、水分检测、医学诊断、示踪气体探测、和生物医学成像。实际上,N... |
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伯灵顿,马萨诸赛州( 2010年7月30日讯)——COMSOL公司今日非常荣幸的宣布,最新推出的COMSOL Multiphysics version 4.0入围NASA Tech Briefs 2010年年度最佳产品评选。最终的获胜者将凭借出色的技术水平和实用价值被NASA Tech Briefs的编辑们挑选出来,并被推荐给该杂志的400,000多位工程师和科学家读者。 详见:http://www.techbriefs.com/component/content/article/8181 “我们很高兴能够入围今年的年度最佳产品评选。COMSOL V4.0得到了NASA Tech Briefs的编辑们的认可,这感觉简直棒极了。”COMSOL公司负责市场营销的高级副总裁评价到,“V4.0是一个重要的版本,我们推出了全新的... | |
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前 言 一个有效的CAE分析,必须快速有效的建立有限元模型,而有限元模型的建立效率和质量很大程度上取决于你的CAD几何,如何快速地获取CAD几何,不是靠一般的有限元前处理器自带的可怜的实体建模工具,而是直接从CAD系统获取几何源,这一方面避免了重复建模,另一方面保证了设计与分析的一致性或叫CAD/CAE协同。所以现在的CAE前处理软件都提供了与CAD的数据转换接口:有能直接读取CAD原始文件格式的直接接口(如UG、Pro/E的.prt、CATIA的model、CATPart等),也有通过通用的中间数据格式(如:Parasolid、Acis、STEP、VDA等)。是不是数据转换的问题解决了,其实不然,许多客户都在抱怨,化了很多钱买来了一大堆CAD接口,却还要为糟糕的模型花费很多的时间和精力来修补CAD几何。分析人员总在抱怨设计人员制作的CAD模型质量太差,有时甚至引起了设计部门和分析部门的扯皮。而且事实上,一般CAE前处理提供的CAD转换接口都有以下两个弱点: 1.数据转换非常耗时。一个复杂... | |
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7月28日,第六届中国CAE工程分析技术年会在冰城哈尔滨召开。经过专家组的严格评审,最终奇瑞汽车的"瑞麒G5动力学性能开发"等3个项目获得"2010中国CAE应用最佳实践案例奖"。这也是奇瑞继获得"2008年中国CAE领域杰出贡献奖"和"2009年中国CAE应用最佳实践案例奖"后,再次获得该领域的大奖。 中国CAE年会创办于2005年,是我国CAE领域规模最大、层次最高影响深远的专业技术会议,被誉为模拟仿真技术领域的"奥斯卡"盛会。该年会由中国机械工程学会机械工业自动化分会、中国力学学会促进工程应用与产业结合工作委员会、中国软件行业协会数学软件分会、陕西省国防科技工业信息化协会共同举办。会议研讨内容涵盖仿真、分析、高性能计算(HPC)、数据模拟与仿真、流体计算、软件开发等多个领域。 在本次年会上,组委会还进行了"2010中国CAE年会优秀论文奖"的评选,本届年会论文集共收录论文170余篇,组委会评选出获奖论文15篇。其中来自奇瑞汽车及上海电气的2篇论文获得二等奖(一等奖空缺)。 据悉,... | |
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中新社成都七月二十三日电 中国唯一国家级空气动力学重点实验室二十三日在四川绵阳空气动力研究基地正式揭牌成立,将为大飞机、新一代列车、风力发电机等国家重大专项研制提供技术支撑,并推动中国空气动力学基础研究,为国家经济社会发展和国家的安全战略提供重要保障。中国科学技术部副部长曹健林向新成立的空气动力学国家重点实验室授牌,他说,空气动力学是航空航天事业和国家的安全战略的重要基础支撑,当前中国日新月异的建设发展对空气动力学的战略需求愈加强烈。成立空气动力学国家重点实验室,是加强国家科技基础条件平台建设的重要举措。依托空气动力研究基地建设空气动力学重点实验室,能够充分利用空气动力研究基地的人才、设备、技术、信息、成果等优势资源,提供一个一流的科学研究和学术交流平台,有利于针对空气动力学的基础性、前沿性关键问题进行长期、系统、深入的研究,从而取得更大突破。空气动力学国家重点实验室相关负责人介绍,该实验室将充分发挥其开放共享的独特优势,吸引中国空气动力学研究领域的优秀人才和领先技术资源,紧盯世界空气动力学发展前沿和中国航空航天技术发展需求,重点开展以大飞机研制为核心的气动噪声、减阻技术和结... | |
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![]() | COMSOL Software Developer Sees Huge Business Opportunity with Parallel Computing To provide multiphysics simulation software that would be easier for customers to use and manage, COMSOL® developed the new version of its flagship product to support the parallelism on Windows HPC Server 2008... |
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