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现代社会学文库 社会研究的统计应用-李沛良.pdf.pdf

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文档介绍

文档介绍:mitteeMembers:Dateoforaldefence:幽,,一D厂一f,寥浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得逝’江盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:亏辰矽≮譬签字日期:触Ⅳ年厂月,矽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿态堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝望盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:新签名:肛签字日期:触ff年r月,寥日签字日期:印“年r月,q日摘要磁场重联在空间及实验室等离子体中都是一种基础且重要的物理现象。在太阳风、太阳日冕,以及非单调安全因子的托卡马克中都存在双有理面(电流片)系统。在双有理面系统中,有理面之间的相互驱动使得双撕裂模不稳定性的增长率比单撕裂模要大得多。我们这篇论文中,通过MHD数值模拟研究讨论了导向场及霍尔效应对双撕裂模非线性演化过程的影响。论文中各章介绍如下:第一章,介绍了磁场重联的概念及几种重联模型。线性撕裂模、非线性单撕裂模的一些理论基础。双撕裂模线性、非线性理论及模拟结果。第二章,我们研究了导向磁场以及有理面间距对双撕裂模非线性演化过程的影响。研究发现,导向磁场的增加会导致重联区域的入流速度降低,减弱两个有理面间的相互驱动,从而使得整个双撕裂模演化过程变慢。双撕裂模非线性阶段的等离子体动能最大增长率也随着导向磁场的增加而降低。有理面间距对于双撕裂模的演化过程也是一个重要的参数。在电流片间距很小的算例中,没有观察到双撕裂模的爆发磁场重联阶段。最大增长率随着电流片间距的增加而增大。在电流片间距刁‘同的算例中,动能增长率都会随着导向磁场的增加而减小。第三章,我们介绍了模拟结果中所发现的二级磁岛的形成过程及影响。在电阻较小的算例中,电流片会相对更薄,当系统发展到爆发增长阶段的后期,电流片会被拉长,如果重联区域长宽比过大就会失稳形成二级磁岛。二级磁岛的形成会对磁场拓扑位型的演化过程产生很大影响。在导向磁场的作用下在二级磁岛内形成了强核心的磁通量管。而当导向浙江大学博士论文摘要磁场大到一定程度后,由于其对双有理面间驱动的抑制,使得重联区域不会失稳形成二级磁岛。当双有理面间的距离较小时也会形成二级磁岛,但是如果间距过小,由于自由磁能较小,并不会形成二级磁岛。模拟研究发现,双撕裂模演化过程中,当重联区域长度与宽度的比值口>%重联区域会不稳定而形成二级磁岛,%约为20左右。第四章,我们研究了霍尔效应对双撕裂模的非线性演化过程的影响。研究发现,在双撕裂模的早期非线性发展阶段及转化发展阶段,霍尔效应的影响小大。而当系统进入爆发增长阶段后,霍尔效应的影响就十分明显。这是因为在早期非线性阶段及转化发展阶段中电流片的厚度△要大于离子惯性长度盔。随着撕裂模的发展及磁岛的相互驱动使得电流片越来越薄,当电流片的厚度在吃<<A<Z这一范围内时霍尔效应对双撕裂模的影响就十分重要。霍尔效应强弱不同使得双撕裂模爆发磁场重联阶段以及爆发磁场重联阶段的后期演化过程变得彳<同。对于强霍尔效应的算例,随着双撕裂模的发展演化,磁场重联区域的位型会从Y-,这使得等离子体更易流出重联区域从而使得非线性增长阶段的后期重联速度很快。等离子体动能增长率最大值‰。与离子惯性长度及电阻的定标关系为砰巧r/“10。等离子体动能最大值(E)m戤和离子惯性长度的定标关系为刃巧。在弱霍尔效应的算例中,爆发增长阶段的后期由于电流片没有从Y-,重联区域在强烈的驱动下失稳而形成二级磁岛。导向浙江大学博上学位论文摘要磁场的影响在这一章也进行了讨论,数值模拟发现加入导向磁场后,霍尔效应会在导向磁场的作用下破坏重联区域的平衡,使得在爆发重联阶段后期形成的二级磁岛偏离中间线与旁边的大磁岛重联、融合。最后一部分是对工作的总结及展望。关键词:磁场重联;撕裂模:双撕裂模;导向磁场;二级磁岛;霍尔效应