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本周課題導視

物理學方向課題

利用光杠桿法研究克拉尼圖案
飛機機翼的仿生設計
自動化范德華堆疊系統
多種發光材料的光致發光特性研究
激光加速器
月球表面溫度的數學模擬及其誤差估計
賽車尾翼設計與空氣動力學分析

1.利用光杠桿法研究克拉尼圖案

小顆粒可以在產生共振模式的平板上的節點處停止形成克拉尼圖案，而不同的共振模式可以形成不同的克拉尼圖案。盡管研究人員已經研究過各種克拉尼模式，但只能顯示其本征模式下的節線，而不能顯示各種情況下的模態。

本課題將重點研究如何使用光杠桿法對克拉尼圖案在各種不同形狀平面上、各種模態下進行定性及定量測量，并利用ANSYS對二維振動進行模擬以驗證實驗結果的準確性。

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物理學

2. 飛機機翼的仿生設計

最近研究人員已經廣泛探索了各種附加特性在抑制噪聲方面背后的機制，例如增加各種機翼特征以減輕噪音產生，包括梳狀結構、增加孔隙率等等。然而，抑制如何隨著機翼尺寸大小和飛行速度而變化的機制仍未被研究。在這個項目中，我們會研究通過在翼型結構中實施多孔介質來降低聲級，以及噪聲如何隨翼型尺寸和入射流速的變化而變化。并且會研究隨著孔隙率增加的翼型空氣動力學性能的變化，以最大限度地減少翼型阻力和在各種宏觀運動時產生的噪聲。

相關學科 航空，航天科學技術，物理學

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3. 自動化范德華堆疊系統

在本項目中我們調研了一種新的二維材料堆疊轉移方法，通過使用真空系統、旋轉、傾斜、平移和自反饋軟件來檢測兩個單層的接觸狀態，從而戰勝手動轉移方式。這些方法可以解決二維器件的不可重復性和不可控性，加速納米材料的進一步發展。

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物理學材料科學

4. 多種發光材料的光致發光特性研究

光致發光是指任何形式的物質在吸收光子后發出光的過程。通過分析這些光子發射作為能量/波長的函數，可以從測試得到的光致發光光譜中了解材料信息。
由于無損性和操作方便，光致發光是系統研究發光材料光物理機制的最合適和最強大的方法。

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物理學

5.激光加速器

激光驅動的加速器可以小型到臺式化并且成本低廉。在眾多激光驅動加速方案中，尾波場加速是當前發展速度最快的一個方案。然而如何調節激光強度、波長、密度從而調控電子束的品質還仍然是重要的研究話題。本課題講帶領學生通過1維數值模擬仿真的方法，對尾場加速影響電子束質量的因素進行探究，并給出相應的控制電子束質量的方案。

相關學科物理學

6. 月球表面溫度的數學模擬及其誤差估計

科學家派人或者儀器到月球上探測，需要預先知道探測地點的溫度，以保證人和儀器的正常安全工作。
本課題用數學模型和電腦程序來預報月球表面溫度，并且估計預報誤差范圍。該項目適合于對數學應用、物理、工程、電腦計算有興趣的同學。

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物理學

7. 賽車尾翼設計與空氣動力學分析

該項目使用計算流體力學方法研究賽車尾翼對賽車空氣動力學的影響。
在項目中，我們將首先根據經典賽車外形特征建立簡化三維物理模型，然后在計算流體力學軟件中建立仿真模型并進行模擬計算。最后使用開發的計算流體力學模型設計出最佳的賽車尾翼以達到最小的阻力和最小的升力。

相關學

物理學，計算機科學技術，應用數學