辐射力矩论文-周国全,毛冠东,魏新磊

辐射力矩论文-周国全,毛冠东,魏新磊

导读:本文包含了辐射力矩论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:旋转带电体,电矩张量,磁偶极辐射,辐射功率

辐射力矩论文文献综述

周国全,毛冠东,魏新磊[1](2019)在《变速旋转带电体的磁偶极辐射阻尼力矩公式与算例》一文中研究指出通过电磁场矢势的远场多极矩展开理论,引入旋转带电体的一个本体电矩张量以计算其磁矩,推导了定轴变角速转动带电体的磁偶极辐射功率及其受到的辐射阻尼力矩公式。研究表明,忽略延迟效应,在非相对论远场情形以及准周期平均意义下,变速旋转带电体的辐射阻尼力矩与其角速度的四阶导数有关;给出了若干特殊形状变速旋转带电体的磁距、磁偶极辐射功率和辐射阻尼力矩的具体算例;另外,以带电简谐转子为例,利用微扰法讨论了辐射阻尼力矩对其转动的影响。(本文来源于《武汉大学学报(理学版)》期刊2019年01期)

龚志雄[2](2018)在《Bessel波入射下目标声散射特性及声辐射力(矩)研究》一文中研究指出Bessel波具有无衍射特性和自重建性,在传播过程中能够携带轨道角动量。Bessel波因其特殊的波形结构和物理性质,在学术研究和工程应用中均具有重要的研究价值。特别在声学操控领域,如粒子捕捉,细胞筛选,芯片技术和表面化学等领域,Bessel波具有广阔的应用前景,引起了国内外学者的广泛关注。目前,声学Bessel波散射和操控的研究工作主要集中在简单目标的理论和实验模型,而对工程实践中广泛存在的复杂目标和模型的研究工作还很不足。因此,建立与发展复杂的声学Bessel波散射和操控模型显得十分必要和迫切。本文通过建立任意Bessel波入射下球形和非球形目标的散射模型,通过理论方法和数值模型研究Bessel波的散射特性和物理机理。文中推导了正入射时基于柱面波函数球谐展开的波形系数和任意入射时基于多极展开法的波形系数,得到了球形目标的散射理论解。同时,基于半解析半数值的T矩阵法,结合推导的入射波形系数,得到了求解任意目标声散射的数值模型。研究表明,特定波锥角的Bessel波正入射下,相应的弹性共振被抑制,但偏轴入射时不存在明显的共振抑制。此外,通过提出任意刚性目标的几何射线模型,准确地预报了Bessel波反向散射的物理机理;并引入亮点模型定性地解释了非球形表面在Bessel波入射下的散射强度的变化规律。结合理论推导,指出并验证了Bessel波正入射时回旋目标的散射场关于散射角和波锥角具有交换对称的特性。声场与目标之间通过声散射发生能量交换,具体体现为动量和角动量传递与转换。动量交换在宏观上表现为声场对目标施加一个辐射力,而角动量交换则为声场对目标施加一个辐射力矩,这在粒子动力学领域具有十分重要的地位。本文考虑的理想介质中不存在动量的吸收和增加,因此根据动量守恒定理,可将目标表面的近场散射积分等效到远场任意球表面上的积分,简化了理论推导和数值计算过程。基于辐射应力张量法,推导了任意波入射下笛卡尔坐标系下的叁维声辐射力和力矩的理论公式,并用入射和散射波形系数给出了紧凑表达式。因此,基于分波序列法和T矩阵法计算得到的散射场,代入推导的辐射力和力矩公式,可以直接计算目标在Bessel声场中受到的力和力矩。不同于在普通平面波入射的情况,本文工作揭示了Bessel波入射下目标受到的辐射力和力矩可能存在反转现象,并揭示了相应的物理机理,这在粒子分离等领域具有重要作用。如性质相同尺寸不同的粒子,在Bessel波入射下,受声辐射力的影响部分尺寸的粒子靠近声源,而其余部分则远离声源,因此声场可将粒子按照不同尺寸分离出来。本文结合Bessel波入射下的散射模型,独立推导了一般位置入射下的声散射场和声辐射力(矩)的理论表达式,为研究Bessel波入射下声散射和相关辐射力(矩)特性研究提供了有效的手段,并通过数值计算和理论推导进一步揭示了相应的物理现象和机理。本文的研究工作表明声学Bessel波在粒子操控领域具有巨大的潜在应用,可用于设计通用的叁维声学镊子数值工具箱。同时,对相关领域的理论与实验研究均具有指导和参考作用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-07-01)

李林森[3](2016)在《脉冲星磁辐射制动力矩对具有磁辐射的两成分模型自旋的长期减速》一文中研究指出利用分析法研究了具有磁辐射的两成分模型(壳层和中子超流体)的脉冲星在可变的磁辐射制动力矩的作用下,两成分自旋角速度随时间的长期变化。给出了具有磁辐射两成分模型的耦合方程组的分析解。理论结果给出两成分模型在外力可变的磁辐射制动力矩的作用下,自旋角速度随时间长期减慢。利用所得的分析解对具有磁辐射的两成分模型蟹状星云脉冲星(PSR0531+21)(Crab)在磁辐射力矩可变的情况下做了数值计算。并讨论了所得的理论和数值结果。结果表明,蟹状星云脉冲星(PSR0531+21)在磁辐射制动力矩的作用下,壳层自旋角速度随时间的长期减速每年为-0.245 s。(本文来源于《天文研究与技术》期刊2016年03期)

贾坤[4](2013)在《基于超声辐射力及力矩的非接触型微装配关键技术研究》一文中研究指出微机电系统(MEMS)作为在国防建设和国民经济等相关领域具有广阔应用前景的一类光机电一体化高新技术产品,经过30多年的发展历程,已从原先注重徽构件或单一功能部件的生产向多部件、多结构和多功能的混合复杂系统集成化方向迈进,其进一步发展必须借助微装配技术的进步和应用。特别是面对微机电系统应用对象尺度的微型化、制造技术追求高深宽比的叁维化以及制造工艺和材料的多样化等所带来的诸多挑战,微装配技术更加体现出其重要性和迫切性。因此,探索新理论、新机理并发展这种技术,是目前微机电系统这个新兴技术领域内一个最基础的、关键的热点研究课题。根据微装配的技术特点,一种对微构件无损的非接触装配技术是当前研究和发展的主流方向,而超声波作为一种机械波,其力学效应特性在微颗粒的俘获、聚集及分拣等方面已证实了较好的应用潜力,显示出诸多的优点。因此,以超声辐射力及力矩作为驱动力源,发展一种非接触型微装配技术,必将有其自身的技术优势。但是,目前超声辐射力及辐射力矩的理论研究还局限于理想声场和规则散射体,针对微装配应用的相关理论研究还少有涉足,并且现有超声辐射力的各种应用都是在稳态和定性的基础上进行,而微装配过程中的微构件准备、定位、位姿调整及目标位置释放等都必须达到精确的定量控制效果,当前的相关技术和装置还远未能满足微装配技术的需求。为此,根据微机电系统的特点,本学位论文结合国家高技术研究发展计划项目“基于超声辐射力的微纳构件叁维遥操纵关键技术研究(No.2006AA042329)”和浙江省自然科学基金重点项目“基于声操纵的叁维自动微装配理论与实践研究(No.Z1110393)”,提出开展基于超声辐射力及力矩的非接触型徽装配关键技术的研究,通过对微装配各单元步骤的力学模型、装配环境下超声辐射力产生机理及影响因素的理论分析及实验研究,利用超声相控阵技术柔性和精确地合成满足各装配单元步骤所需的超声辐射力场,构建一种多模式非接触遥驱动力源,实现固壁面上微构件的拾取、空间大范围定量传输、位姿调整及目标位置释放等微装配单元技术,以应用于微机电系统的集成装配中,为微机电系统研究和制造提供一种的共性技术手段。具体的研究内容和创新点体现在:第一章,通过分析微装配技术在微机电系统等领域的作用与地位,说明开展微装配技术研究的重要意义,并在阐述微装配技术国内外研究现状及其发展趋势的基础上,提出了基于超声辐射力和力矩的微装配技术。同时,综述了超声辐射力及力矩理论和应用的研究成果,评述了超声辐射力及力矩应用于微装配技术中的可行性和先进性以及有待解决的问题,明确了本文研究方向,并对各章节的研究内容进行了安排。第二章,为有效实施微构件准备和释放于目标位置这两个微装配的单元步骤,本章开展基于超声辐射力的刚性壁面上微构件拾取和目标位置释放技术的研究。系统研究近壁面刚性球形Reyleigh散射体在多束平面入射波合成的声场中所受辐射力的理论模型,并使用两束交叉分布的超声波实现固壁面上微构件的拾取与目标位置的释放。同时,以不同尺寸和材料的微构件为对象进行实验研究,证实了上述拾取与释放技术的有效性。第叁章,提出了一种“逐级递推全程定位”的微构件大范围定量传输方法。在精确合成声场的基础上,通过控制超声信号的相位动态调整声势阱的空间分布,带动俘获于声势阱内的微构件以不同速度和轨迹的逐级递推式运动,实现微构件大范围定量传输。理论数值仿真分析、水听器实测合成声场以及对50μm直径硅球的传输实验都证实了该方法的可行性和有效性。同时,还对实验过程中硅球运动状态及其影响因素进行分析。第四章,针对微构件大范围传输过程中出现位置波动及可能存在脱离声势阱束缚的现象,对微构件传输的稳定性进行了系统地研究。在分析声流现象对微构件传输性能影响的基础上,建立了声势阱特性与微构件俘获和传输稳定性的关系,提出了一种声势阱综合性能定量评价方法,给出了理想声势阱所需满足的基本条件。同时,还利用该方法对几种不同类型辐射力场中的声势阱特性进行了评价,并对第叁章提出的微构件传输方法进行了优化。实验结果表明优化后声场内微构件大范围传输过程中的波动现象得到了明显地抑制。第五章,提出了一种基于辐射力矩的微构件二维位姿调整方法。在建立长条形微构件在合成声场中所受辐射力及力矩理论模型的同时,将环形分布的超声换能器阵列分组构成子阵列,利用其中一个子阵列合成基础声场俘获微构件的基础上,通过不同子阵列间的顺序交替切换激励产生声场旋转,以驱动微构件的旋转运动,从而实现微构件二维位姿调整。开展了基于超声辐射力矩的微构件姿态调整实验研究,取得了预期的位姿调整效果,并明确了通过增加换能器阵列数可有效提高位姿调整的分辨率。第六章,在确定系统功能目标及设计系统总体方案的基础上,重点开发了多通道程控超声信号发生器、线性功率放大器、数据采集处理卡和嵌入式CMOS相机等功能模块,并采用虚拟仪器体系结构和模块化的设计策略,集成开发了一套基于超声辐射力及力矩的微装配实验系统。同时,还利用该系统开展了相关实验研究,证实了本文方法的可行性和有效性。第七章,总结论文取得的成果和创新之处,并对以后的工作进行展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-04-01)

辐射力矩论文开题报告

(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:

Bessel波具有无衍射特性和自重建性,在传播过程中能够携带轨道角动量。Bessel波因其特殊的波形结构和物理性质,在学术研究和工程应用中均具有重要的研究价值。特别在声学操控领域,如粒子捕捉,细胞筛选,芯片技术和表面化学等领域,Bessel波具有广阔的应用前景,引起了国内外学者的广泛关注。目前,声学Bessel波散射和操控的研究工作主要集中在简单目标的理论和实验模型,而对工程实践中广泛存在的复杂目标和模型的研究工作还很不足。因此,建立与发展复杂的声学Bessel波散射和操控模型显得十分必要和迫切。本文通过建立任意Bessel波入射下球形和非球形目标的散射模型,通过理论方法和数值模型研究Bessel波的散射特性和物理机理。文中推导了正入射时基于柱面波函数球谐展开的波形系数和任意入射时基于多极展开法的波形系数,得到了球形目标的散射理论解。同时,基于半解析半数值的T矩阵法,结合推导的入射波形系数,得到了求解任意目标声散射的数值模型。研究表明,特定波锥角的Bessel波正入射下,相应的弹性共振被抑制,但偏轴入射时不存在明显的共振抑制。此外,通过提出任意刚性目标的几何射线模型,准确地预报了Bessel波反向散射的物理机理;并引入亮点模型定性地解释了非球形表面在Bessel波入射下的散射强度的变化规律。结合理论推导,指出并验证了Bessel波正入射时回旋目标的散射场关于散射角和波锥角具有交换对称的特性。声场与目标之间通过声散射发生能量交换,具体体现为动量和角动量传递与转换。动量交换在宏观上表现为声场对目标施加一个辐射力,而角动量交换则为声场对目标施加一个辐射力矩,这在粒子动力学领域具有十分重要的地位。本文考虑的理想介质中不存在动量的吸收和增加,因此根据动量守恒定理,可将目标表面的近场散射积分等效到远场任意球表面上的积分,简化了理论推导和数值计算过程。基于辐射应力张量法,推导了任意波入射下笛卡尔坐标系下的叁维声辐射力和力矩的理论公式,并用入射和散射波形系数给出了紧凑表达式。因此,基于分波序列法和T矩阵法计算得到的散射场,代入推导的辐射力和力矩公式,可以直接计算目标在Bessel声场中受到的力和力矩。不同于在普通平面波入射的情况,本文工作揭示了Bessel波入射下目标受到的辐射力和力矩可能存在反转现象,并揭示了相应的物理机理,这在粒子分离等领域具有重要作用。如性质相同尺寸不同的粒子,在Bessel波入射下,受声辐射力的影响部分尺寸的粒子靠近声源,而其余部分则远离声源,因此声场可将粒子按照不同尺寸分离出来。本文结合Bessel波入射下的散射模型,独立推导了一般位置入射下的声散射场和声辐射力(矩)的理论表达式,为研究Bessel波入射下声散射和相关辐射力(矩)特性研究提供了有效的手段,并通过数值计算和理论推导进一步揭示了相应的物理现象和机理。本文的研究工作表明声学Bessel波在粒子操控领域具有巨大的潜在应用,可用于设计通用的叁维声学镊子数值工具箱。同时,对相关领域的理论与实验研究均具有指导和参考作用。

(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。

辐射力矩论文参考文献

[1].周国全,毛冠东,魏新磊.变速旋转带电体的磁偶极辐射阻尼力矩公式与算例[J].武汉大学学报(理学版).2019

[2].龚志雄.Bessel波入射下目标声散射特性及声辐射力(矩)研究[D].华中科技大学.2018

[3].李林森.脉冲星磁辐射制动力矩对具有磁辐射的两成分模型自旋的长期减速[J].天文研究与技术.2016

[4].贾坤.基于超声辐射力及力矩的非接触型微装配关键技术研究[D].浙江大学.2013

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