用有限元方法计算向列相液晶盒中的指向矢分布

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:wuchen112
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
计算液晶盒中的指向矢分布以及这种分布随外电磁场的变化是研究液晶器件显示特性的基础。求解液晶盒中的指向矢分布的标准做法是通过求解微分方程定解问题来进行的,但对于大多数问题,则很少有解析解,有限元方法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法。在液晶的弹性理论中物理规律的数学描述最初是变分问题,因此本文通过有限元方法直接对这一变分问题进行数值求解。分别对平行排列的强锚定和弱锚定向列相液晶盒系统,在外加磁场的作用下,求出了它们的指向矢倾角分布曲线,给出的数值结果表明,指向矢倾角的变化随着磁场的增加或锚定强度的减小而变大。这一结果与通过求解微分方程定解问题得到的结果是完全一致的。 液晶的表面弹性自由能是现在表面物理学的又一个研究热点,而其中的展弯表面弹性自由能项的出现使得液晶连续体理论中出现了所谓的Oldano-Barbero佯缪。这一项的特殊之处在于:它明显包含了指向矢的二阶导数。1985年Oldano和Barbero[4]指出当自由能含表面弹性能项K13项时,通常变分方法给出的微分方程的定解问题在数学上是没有解的,而在物理上,自由能将没有下限,因此找不到自由能的最小值,但包含K13项的自由能必须被最小化,在最小化的过程中,会发现平衡态时指向矢在边界处是不连续的。边界处的不连续(无限形变)与连续体理论要求连续(很小形变)的假设是矛盾的。这就是所谓的Oldano-Barbero佯缪。 为了解决这一问题,很多人分别提出了各自的解决方案,但每种方案都未能完美的解决这一问题,而展弯弹性项K13项是否存在是这一问题所讨论的焦点。本文应用有限元方法对这一问题进行研究。当考虑表面弹性能项K13项(K13≠0)时,得出的主要结果如下: (1)在强锚定条件下,得到上下基板的倾角反对称向列相液晶盒系统中的指向矢分布曲线,曲线在边界处发生了很大的形变。当K13取不同的值时,液晶盒中的指向矢分布发生有规律的变化,并且K13的符号不同时,变化方向是相反的。这一结果与对文献[13]中应用Ritz方法得到的解析解进行数值计算的结果是一致的。 (2)对于弱锚定平行排列向列相液晶盒系统,当用两点插值进行计算时,可以看到:在一定磁场中,液晶盒中的指向矢分布随K13取值的不同,而出现规律的变化。与K13/K11=0时相比较而言,K13/k11为负值时,指向矢倾角变大,K13/K11为正值时,指向矢倾角变小。当用三点插值进行计算时,指向矢分布出现周期性的震荡,对出现震荡的原因还有待于进一步的研究与讨论。
其他文献
所谓利润操纵指的是一种上市公司为了达到某种目的或者从某种动机出发而对本公司实现利润情况,并通过各种手段对其进行人为的调节的行为。根据相关的理论实证与研究显示,近些
过去由于过于功利的"现实"考量,再加上原始文献资料的欠缺,影响了对马克思旅居"巴黎时期"复杂思想的全面性、客观性的理解;现在需要重新根据写作方式、思想表述的差异,重新划
在2004年全国首例整体上市案例--TCL集团完成整体上市之后,一批国有企业开始着手准备,百联、武钢等相继成功整体上市。与此同时,国家也积极地出台鼓励政策,2005年4月和2006年
<正> 刘易斯·芒福德博士是美国著名城市理论家。在著名的名人词典中,他有时被介绍为“城市建筑与城市历史学家”,有时又是“城市规划与社会哲学家”。的确,他作为城市理论家
从哲学方法论而言,儒、道、释三大哲学流派对艺术生命意义的滋养极其深厚,都注重对"道"的发挥。它们对"道"的解说的哲学基础不同,方法不同,角度不同,意义也各不相同。儒家坚
医院急诊是急诊医疗服务中最重要又最复杂的中心环节,处于医院医疗第一线,承担24h不间断的各类伤病员紧急救治。预检分诊工作的效率以及质量对急诊患者的后续治疗以及医疗活
随着信息技术与课程整合的教学理念的推广,信息技术学科的发展成为非常重要的一个环节。导学案教学模式是可以让学生从传统课堂中走出来,体现学生的主体认识地位的一种新型教
黄宾虹的绘画总体上可分为“白宾虹”和“黑宾虹”两种风格。“白宾虹”是指他早期的绘画风格,这一时期黄宾虹以研习古人画迹为主,画风内敛、中规中矩、淡宕松秀,因此把这一
社交媒体信息是互联网信息的一部分,已成为web2.0时代一种不可忽视的资源。社交媒体信息记载着社会公众的日常行为,其中有价值的信息可作为社交媒体档案长期保存,因为它是社
中国金融体系的改革伴随着改革开放的进程,可以根据改革的不同性质分为四个阶段。第一阶段为构建新的金融体系、培养金融市场阶段,时间大约为1979年至1992年间。这一时期,初