固体“类流态”振荡时间序列分析及相关性研究

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固体"类流态"是固体表面及其内部存在的一种类似于流体的状态,是除气、液、固、液晶之外的一种新的物质存在的形式."类流态"普遍存在于各类固体物质中,当外界条件达到"类流态"胞区出现的临界值时,固体中就会出现这种状态.在金相显微镜下观察,"类流态"现象呈现为随时间变化的振荡花样.振荡花样具有类液性、随机性和分形特征.固体"类流态"的振荡过程是一种典型的非线性动力学过程.本文在前人研究的基础上,通过对类流态胞区运动录像资料的处理,用非线性动力学的方法对胞区振荡时间序列进行了动力学分析,重构了动力系统的相空间,计算了分形维数,Lyapunov指数和Hurst指数.证明类流态在常温常压下是一种非常复杂的,具有正的最大Lyapunov指数的混沌运动状态. 混沌运动貌似随机,实际上在其内部存在着规律性."类流态"胞区的振荡还蕴含着深刻的材料物理内涵.本文应用混沌相关性理论对"类流态"胞区振荡时间序列进行了计算,分析了胞区振荡过程中胞区内部各个物质点之间的振荡相关程度,证明"类流态"胞区在混沌运动的同时还存在着相关性,且相关程度随着振荡过程的进行发生变化.在相关性计算结果的基础上,借助于耗散结构理论分析了"类流态"胞区的出现机理,证明了"类流态"胞区的出现是一个非平衡相变过程.
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