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04-01 00:00
本研究为半径$r_{0}\in[0.5,1000]\mu m$、以超高速$v_{0}\in[11.2,72]km/s$进入大气的微陨石，建立了一个数学上严格的Filippov动力学模型。主要贡献包括：1) 首次从动力学系统角度严格推导出经验生存边界$r_{0}^{crit}\propto v_{0}^{-3}$，证明其为Filippov系统在切换面$T=T_{melt}$上的滑动分岔轨迹；2) 通过小参数$\delta_{\epsilon}=3\Lambda\rho_{0}H/(8Q^{*}\rho_{p}r_{0}\sin \gamma)$的匹配摄动展开，得到了具有$\mathcal{O}(\delta_{\epsilon}^{2})$误差界的封闭形式质量损失公式；3) 揭示了从进入分布到平流层表面结果的转移矩阵$K$的零空间特性，表明对于某些成分（如铁和彗星物质），存在无论样本量多大都无法被收集到的粒子。全局Sobol分析确认进入速度是主导参数。
大气进入filippov系统微陨石质量损失反问题动力学模型
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04-01 00:00
本研究针对聚变系统中锂的双重角色（氚增殖与热移除），结合氘-氚/锂反应核数据、液态锂射流热工水力简化模型及算子理论反馈控制，推导了氘束加载下射流热膨胀的低阶模型。研究表明，一个以算子形式表达的连续时间比例-积分-微分控制器，可局部嵌入作用于氚存量误差的贝塞尔型微分算子族中。这为锂基系统提供了一种可解释为局部贝塞尔模态的低阶PID可控动力学框架，为未来控制器设计与包层/射流优化提供了紧凑的分析工具。
聚变能氚增殖热工水力pid控制算子理论低阶建模
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04-01 00:00
本文提出了一种稀疏凸松弛框架，用于从短记录（约40个数据点）的边界锚定速度增量剖面中估计有效的局部标度指数。该方法通过求解混合Müntz–Szász/Jacobi字典中的ℓ₁正则化回归问题，将其解释为有限尺度的方向性粗糙度诊断，而非点态Hölder指数。在约翰·霍普金斯湍流数据库的各向同性数据集上，内部子采样基准测试显示F1分数约为0.93，合成控制实验在N=40时平衡准确率达0.928，表明该方法具有良好的短记录自洽性。研究发现，恢复的粗糙度指数与耗散关联较弱，而在条件样本中，较高涡量 consistently 与较小的检测粗糙度指数相关。对60个高涡量中心的方向性控制进一步揭示了沿涡量方向的正对比度，并在联合Legendre拟合中检测到统计显著的低阶四极分量。该方法被视为一种有限尺度的几何诊断工具，能够解析高涡量区域中的方向性结构和低阶各向异性组织。
湍流诊断稀疏恢复标度指数方向性粗糙度凸松弛短记录分析
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04-01 00:00
本研究提出了一种用于粒子物理量热学模拟的可泛化基础模型。该模型基于下一代Transformer架构，通过专家混合预训练与参数高效微调策略，实现了跨材料、粒子种类和探测器配置的模块化适应。核心方法是在预训练骨干网络上生成多种吸收材料的电磁簇射，新知识通过添加轻量级专家模块和微调词汇表进行增量集成，避免了灾难性遗忘。结果表明，该模型在计算效率上与标准生成方法相当，为高能物理实验提供了可扩展、物理感知的模拟解决方案。
基础模型量热学模拟专家混合参数高效微调粒子物理生成模型
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04-01 00:00
本研究建立了一个物理自洽的模型，阐明了激光熔融过程中温度振荡与熔池动力学之间的反馈耦合机制。该模型通过加热、蒸发、毛细作用和自由表面收缩的耦合，揭示了温度振荡是控制熔池动态的主导因素，并证明表面振荡可在无小孔效应下产生。研究推导了振荡谱的解析方程，并提供了利用实测吸收光谱实时监测熔池表面温度和特征流速的实用公式。所有结果均以闭式公式呈现，适用于工业激光系统的设计优化。
激光熔融温度振荡熔池动力学3d打印实时监控反馈耦合
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04-01 00:00
本研究在具有直接热力学解释的作用-角变量中，重新审视了一维膨胀/收缩盒子中的粒子。通过引入一个角度依赖的势，该模型在精确描述力学行为的同时，也在经典哈密顿框架内捕捉了热力学演化（熵产生）。分析表明，在恒定体积下的热传导，其推导出的热导率在量子极限下与普适量子热导 $G_{Q}$ 相符。基于此，研究者构建了一个可热力学解释的哈密顿方案，并由此提出了一个薛定谔类波动方程，其波函数解包含了熵演化的信息。结果与非突变变化的“经典”结果完全一致。与膨胀盒子中波函数的纯量子力学处理的比较，证实了在准静态区域的一致性，并揭示了远离平衡条件下绝热性的破坏。
热力学演化哈密顿框架熵产生量子热导薛定谔方程绝热性
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04-01 00:00
本研究评估了宇宙μ子在μeV至meV能区均匀磁场中产生的同步辐射，及其对轴子暗物质探测实验的潜在背景干扰。利用GEANT4软件模拟了μ子在8T螺线管磁场中的径迹，并发展了一套解析方法以估算其宽洛伦兹因子γ和俯仰角α范围内的角-频率微分同步辐射功率谱。研究发现，得益于高Q值和高能量分辨率，当前μeV能区的轴子探测实验不受宇宙μ子主导的噪声背景影响。然而，未来宽带轴子探测实验若探测器读出能量分辨率不足，则可能受到此类带电粒子辐射的显著干扰。
轴子暗物质宇宙μ子同步辐射背景噪声geant4模拟高能物理实验
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04-01 00:00
本文提出了一种在软快中子谱下运行的行波裂变模式快通道反应堆原型方案。该设计采用圆柱对称结构，通过将中子能谱峰值控制在20000-50000 eV范围内，使中子对结构材料的辐照损伤降低一个数量级以上。此外，方案结合液压燃料处理系统，使核燃料相对于燃料通道壁移动，进一步减轻了材料损伤。反应堆使用碳化铀作为核燃料，实现了裂变波的行进传播。
行波反应堆快中子谱核燃料材料辐照反应堆设计实验原型
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04-01 00:00
本研究揭示了量子相干性是有机半导体晶体多晶型现象的决定性调控因素。针对铜酞菁（CuPc）材料，研究团队建立了耗散结构场诱导多体纠缠（DIME）理论框架，该框架整合了环境黑体辐射、分子德布罗意波长和前沿轨道方向性，以模拟场驱动的量子纠缠。实验证明，室温下极弱的环境退相干能够保持分子物质波的相干性，从而实现了超长（>1 cm）单晶η-CuPc纳米线的自组装。通过利用DIME框架调控环境退相干，研究者成功设计了一种有机气相沉积反应器，合成出了一种全新的ω-CuPc多晶型。这项工作为在量子层面确定性调控有机半导体多晶型开辟了新途径。
量子相干有机半导体晶体多晶型量子纠缠材料自组装dime框架
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04-01 00:00
针对低电阻率胶木RPC探测器在高计数率环境下难以区分真实信号与背景噪声的问题，本研究提出了一种基于机器学习的簇分类策略。该方法利用15个簇级特征描述符（包括统计特性和拟合参数），训练并评估了DNN、1D-CNN和XGBoost三种分类器。实验结果表明，所有模型均表现出强大的区分能力，其中XGBoost的泛化性能最优。特征重要性分析显示，簇大小和时间形状描述符是关键判别因素。该方案为自触发式RPC探测器提供了一种实用且高效的背景抑制方法。
粒子探测器机器学习背景抑制rpc探测器簇分类高能物理
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04-01 00:00
研究团队利用家用微波炉和常见食材合成了碳点（纳米荧光碳材料），并将其分散于水中制成水基液体闪烁体。该材料光产额可达每 MeV 70±20 个光子，成功探测到大气μ子，其性能足以用于探测切伦科夫中微子探测器中的低能质子。这一方法为大规模辐射探测提供了低成本、环保且易于获取的新途径。
碳点液体闪烁体中微子探测低成本材料辐射探测纳米材料
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04-01 00:00
本文介绍了湍流建模领域首个针对机器学习的标准化基准挑战——Closure Challenge。该挑战提供了标准化的高保真训练数据集（包括平均速度梯度）和评估代码，旨在解决该领域长期缺乏统一评估标准的问题。测试案例（如周期性山丘、方形管道和NASA壁面驼峰）重点评估模型在雷诺数和几何形状上的泛化能力。目前已有三个早期提交结果，该挑战将持续推动机器学习在雷诺平均 Navier-Stokes (RANS) 湍流闭合模型中的创新，并有望成为该领域新框架的标准评估工具。
湍流建模机器学习基准测试rans计算流体力学数据驱动
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04-01 00:00
本研究通过HYPERION设施系统测量了氢同位素在773K-973K温度范围内于熔盐FLiBe中的渗透率。针对先前研究中广泛分散的传输参数，实验设计专门检验了包括一维渗透、盐膜表面覆盖及盐-金属界面理想润湿性在内的未经验证假设。研究发现，金属侧充氢会抑制同位素传输，揭示了充满气泡的Ni-FLiBe界面具有渗透屏障特性，可使渗透率降低高达77%。通过采用盐侧充氢方法，本研究为解决该问题提供了途径，并为未来研究的渗透物充氢方法设定了约束条件。
氢同位素渗透熔盐flibe传输参数界面特性实验测量
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04-01 00:00
本研究提出了一种数据驱动框架，通过融合来自面元法的高精度气动数据，扩展了经典升力线理论（LLT）的预测范围。该框架采用包含卷积层和全连接层的神经网络架构，包含两个并行子网络，分别处理展向配置点和全局几何/气动输入（如攻角、弦长、扭转、翼型分布和后掠角）。在低展弦比、大后掠角等LLT失效的工况下，训练后的模型能有效捕捉展向升力和阻力分布中的高阶三维效应，并展现出良好的泛化能力。该方法保持了LLT的计算效率，便于集成到气动优化和早期飞机设计流程中，为将高精度修正嵌入低阶模型提供了可行路径。
升力线理论数据驱动神经网络气动预测计算流体力学飞机设计
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04-01 00:00
本研究提出了一种利用压电瓷砖非侵入式测量管道内湍流流速的方法。该方法通过测量湍流引起的压力脉动在管壁上诱发的振动，建立振动信号与流速之间的可逆关系。实验分别在水和空气输送管道中进行，水实验可分辨约1厘米/秒的线性速度差，空气实验可分辨约15厘米/秒。该方法无需改造管道，未来通过传感器阵列可进一步提升噪声抑制能力，并有望扩展应用于外部流速测量及航行姿态感知。
压电传感非侵入测量湍流监测流体力学振动分析
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04-01 00:00
本研究针对猎户座返回舱在再入阶段面临的高超声速流场预测难题，提出了一种物理增强的三维神经场模型。该模型将空间坐标和攻角映射为压力、温度和速度分量，通过傅里叶位置特征编码捕捉流场中的剧烈梯度变化，并施加无滑移和等温壁面边界条件。相比图神经网络等替代方案，该方法在捕捉高超声速流典型陡峭间断方面表现更优，构建了一个连续且计算高效的空气热力学代理模型，支持基于攻角变化的工况快速探索。
高超声速流神经场物理增强计算流体力学返回舱代理模型
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04-01 00:00
本研究应用自主研发的大涡模拟（LES）代码，计算并分析了涡轮级内化学反应流动，重点探究燃料喷射与燃烧对其气动和热力学性能的影响。通过对比无反应、四喷口及十六喷口反应工况，研究发现：燃料喷射与燃烧对总压损失影响甚微；反应工况下质量流量降低7-8%，但单位质量涡轮功提升8.5-11.5%，整体功增加14.5%，燃料喷射热效率达44%，与现代燃气轮机相当。研究还表明，采用更均匀的展向燃料分布可抑制转子叶片局部高温，并从热力学和机械角度为未来涡轮燃烧器设计提供了理论指导。
大涡模拟涡轮燃烧器化学反应流气动性能热力学分析燃料喷射
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04-01 00:00
本文引入划分逻辑——一种通过粘贴布尔代数获得的非布尔事件结构——作为描述社会系统的形式化语言。系统本身具有确定的潜在状态，但只能通过互不相容的粗粒度观测模式来访问和解析。研究通过人事评估、调查框架、临床诊断、间谍协调、法律多元化和组织审计六个具体案例，构建了$L_{12}$蝴蝶结、三角形、五边形和自动机等划分逻辑实例。这精确定义了“社会互补性”概念：不同的探究模式可以互不相容，但底层系统本身仍是完全确定性的。这种互补性不蕴含语境性或本体不确定性。研究进一步比较了由无弥散状态的凸混合产生的经典概率，与同一互斥图存在忠实正交表示时可用的类量子玻恩概率，从而将逻辑结构与概率实现分离，为量子认知模型提供了可经验检验的基准。
划分逻辑社会测量互补性观测模式量子认知形式模型
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04-01 00:00
本研究针对任意随时间变化的电荷电流分布，在洛伦兹规范下，推导出了矢量势的纵向分量和横向分量的解析解。该工作为电磁场理论中的经典问题提供了新的数学工具，有助于更精确地分析和计算复杂时变源产生的电磁场。
电磁理论矢量势洛伦兹规范解析解时变场
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04-01 00:00
研究揭示了自由电子激光器中，经过波荡器的相对论性电子束会分裂成具有周期性时空结构的微束。这种周期性调制的电子束场受到显著的相干效应影响，从而产生了一种新型的束-原子相互作用。结果表明，利用此类电子束（单独或结合其发射的辐射）为在飞秒时间尺度上探索原子动力学提供了多种新途径。
自由电子激光电子束调制原子动力学相干效应飞秒时间尺度
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04-01 00:00
本文从物理学第一性原理出发，将人工智能产业视为地球数十亿年“智能”演化进程的物理载体。研究指出，若当前计算能力的指数增长轨迹持续，未来几十年的终极瓶颈将不是数据或资本，而是热力学定律和地球有限的热容量。智能演化本质上是一个非平衡态热力学问题，受严格的硬件限制，并最终受制于绝对的生态边界条件。文明本身被视为一个极其稀有且代价高昂的“热力学算法”，正在对抗宇宙的默认设定。研究强调，要驾驭这一轨迹，必须严格审视支配计算、复杂性理论的物理定律，以及文明为求生存所必须行走的狭窄热力学钢丝。
人工智能热力学行星边界计算物理文明演化非平衡态
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04-01 00:00
本研究通过理论分析挑战了传统认知，发现在供体-受体分子体系中，自旋轨道耦合（SOC）在正交构型下可能被最小化，而非最大化。研究揭示了分子结构对称性对单重态与三重态之间SOC的深刻影响，并指出有限的SOC需要非正交的倾斜取向角，这反过来要求分子具有手性。这表明手性可能是激活相关SOC途径的先决条件，为设计高效三重态产生的有机材料提供了新思路。
自旋轨道耦合分子手性供体-受体体系理论化学对称性分析三重态产生
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04-01 00:00
本研究为具有任意层厚度和材料参数的多层平面结构中的点电荷静电分析，建立了一个通用框架。基于汉克尔变换分析，推导了解的替代表示，并建立了基于“广义反射系数”的斯托克斯式公式，为多层介质提供了系统且物理透明的处理方法。该方法将经典镜像理论扩展到传统镜像电荷级数（包含无限项）发散的参数区域，适用于包括负介电常数在内的任意介电常数值。在负介电常数区域，可能出现过屏蔽效应和等离子体共振条件，此时边值问题因出现齐次（无源）模式而不再有唯一解。研究还引入了渐近“幻象镜像”方法，用一组有限的有效源替代发散的无限镜像级数，从而为大反射区域提供了计算高效的近似。这些结果为层状介质中静电镜像理论的结构提供了实用的计算工具和额外的数学见解。
静电学多层结构镜像理论汉克尔变换负介电常数数值方法
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04-01 00:00
该研究提出了一种基于网络全局关系一致性的新框架来定义“真相”，而非依赖外部参照或个体陈述的正确性。在由1000个节点组成的合成网络中，研究者将个体视为具有内部状态的节点，边则捕捉声明关系、观察行为、影响力不对称和信息交换等多种互动。模拟发现，最小全局不一致状态既不与多数意见重合，也不等同于简单平均。对不一致贡献最大的节点会在不同互动层间制造冲突约束，形成一个可测量的“扭曲场”。例如，在选举期间的社交媒体中，少数账户在不同群体间传播不一致或操纵性信息即可破坏整体一致性，即使大多数用户看似同意。
复杂网络社会物理学信息一致性全局优化网络科学扭曲场