通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬,本論文對(duì)二維塵埃等離子體在多種外力作用下的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。已經(jīng)完成的課題包括:外加強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)二維Yukawa液體黏度的調(diào)制、壓縮沖擊波下二維Yukawa系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、外加剪切下二維Yukawa晶格融化和能量傳輸?shù)�。首�?模擬了垂直強(qiáng)磁場(chǎng)下,液態(tài)二維塵埃等離子體的動(dòng)力學(xué)行為。將模擬出強(qiáng)磁場(chǎng)下塵埃顆粒運(yùn)動(dòng)的速度和位置,代入Green-Kubo關(guān)系式,得出描述系統(tǒng)動(dòng)量輸運(yùn)的黏度。結(jié)果顯示,外加強(qiáng)磁場(chǎng)能增加低溫二維Yukawa液體的黏度,但卻會(huì)降低高溫二維Yukawa液體的黏度。在中間溫度區(qū)域,隨著外加磁場(chǎng)的增強(qiáng),系統(tǒng)的黏度先降低后升高�；诂F(xiàn)有模擬數(shù)據(jù),本文給出了磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)黏度調(diào)制結(jié)果的相關(guān)原因,這部分結(jié)果為今后磁化塵埃等離子體的研究提供指導(dǎo)。其次,二維Yukawa系統(tǒng)的一側(cè)邊界以恒定速度擠壓時(shí),模擬發(fā)現(xiàn)壓縮沖擊波被激發(fā)出來(lái)。針對(duì)模擬出的壓縮沖擊波,先獲得二維Yukawa系統(tǒng)的沖擊雨貢紐曲線。再結(jié)合蘭金-雨貢紐關(guān)系式,理論推導(dǎo)出二維Yukawa系統(tǒng)沖擊波后壓強(qiáng)和內(nèi)能的解析式。這些解析式中,自變量或?yàn)闆_擊波后顆粒平均速度v、或?yàn)闆_擊波前沿速度D、或?yàn)閴嚎s系數(shù)的倒...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２實(shí)驗(yàn)中拍攝到的的塵埃等離子體晶格［１２】

第一章緒論?二維Ｙｕｋａｗａ系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)模擬研究??１．２?Ｙｕｋａｗａ相互作用??由于自由電子和離子的屏蔽效應(yīng)，塵埃顆粒之間的相互作用可以使用Ｙｕｋａｗａ??相互作用勢(shì)來(lái)描述［１６］。Ｙｕｋａｗａ相互作用勢(shì)是由庫(kù)侖勢(shì)（３／４７１６＃與反映電荷屏蔽效應(yīng)??的衰減因子的乘積構(gòu)成，....

圖１．３塵埃等離子體沖擊波實(shí)驗(yàn)的照片＿

第一章緒論?二維Ｙｕｋａｗａ系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)模擬研究??圖１．３塵埃等離子體沖擊波實(shí)驗(yàn)的照片＿。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在電線中施加短脈沖來(lái)激發(fā)出沖擊??波。從圖（ａ）?？?（ｄ）所對(duì)Ｈ的時(shí)；＇＂：二漸圪大，沖擊波從左向右傳播�？梢钥闯鲈谄矫鏇_擊波的作??用下，晶格逐漸融化。??１．４本文研究的....

圖２．１周期性邊界條件

二維Ｙｕｋａｗａ系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)模擬研究?第二章塵埃等離子體的模擬方法??擬中重要的近似方法之一，周期性邊界條件旨在用有限尺寸大小的模擬盒子來(lái)描述??宏觀的體系。本文隨后的模擬工作中會(huì)采用周期性邊界條件。??＂３??＠?⑩??Ｉ－一＾?Ａ５?６Ｉ－－Ｈ６???（４?＼ｌ－Ａｓ＼??....

圖３．１不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下，低溫液態(tài)（ｒ二２００，ｆｃ?＝?２）塵埃等離子體的（ａ）剪切應(yīng)力自相??關(guān)函數(shù)及（ｂ）其對(duì)時(shí)間的積分

二維Ｙｕｋａｗａ系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)模擬研宄?第三章外加磁場(chǎng)調(diào)制下二維Ｙｕｋａｗａ液體的黏度??３．３．１外加磁場(chǎng)對(duì)低溫液體的影響??低溫條件（ｒ?＝?２００，／ｃ＝?２）得到的剪切應(yīng)力自相關(guān)函數(shù)（ＳＡＣＦ）的結(jié)果和其??對(duì)應(yīng)的積分在圖３．１中顯示。從圖３．１?（ａ）可知，隨著外加磁場(chǎng)....

本文編號(hào)：4046849