地日系统中Lagrange点附近的编队队形重构

L agrange点附近的编队研究对深空探测有着非常重要的意义。该文研究了利用双脉冲变轨实现三体问题中H a lo轨道附近编队的队形重构问题。证明了在短时间重构时,三体问题中存在着与Hohm ann变轨类似的结论:始末脉冲法是双变轨法中能量最优的重构方法。给出了实现重构所需能量的近似解析表达式和精确计算的数值方法。短时间重构的情况下,数值方法与解析方法得到的结果几乎相同。结果表明:在使用始末法实现重构时,重构所需要能量随重构时间的增加而减少,随重构半径的增加而增加。     

轨道共振态稳定性的一种判别方法

本文通过对一种简化的椭圆型限制性三体问题对应的受报理想共振模型的详细讨论,建立了一种用能量关系来判别轨道共振态稳定性的方法.数值结果表明:当运动天体的轨道偏心率小于0.2时,可以将此方法用于椭圆型限制性三体问题中轨道共振态稳定性的判别.     

二维混沌哈密顿体系的逃逸率

研究二维混沌哈密顿体系的逃逸率在逃逸阈值附近的规律.对Hénon-Heiles系统添加一个势垒,通过改变势垒的位置、宽度、高度等参数可以产生一系列混沌体系.对这些体系的逃逸率随体系能量变化的解析公式和数值计算提取的结果一致,并可以用参数化公示表达.在阈值附近,这些体系的逃逸率随能量的增加总是呈现线性关系.结果提供了进一步的证据,证明有光滑开口的二维保守混沌体系的逃逸率随能量线性增加可能是普适结论.     

脉冲能量对环状高斯光束成丝的影响

通过数值模拟分析了初始脉冲能量对环形高斯光束在大气中成丝的影响。研究表明,当增加初始脉冲能量时,环形高斯光束在大气中生成的等离子体通道的长度被延长;而当脉冲能量增大到一定值时,虽然等离子体通道的长度继续增加,但是等离子体通道的稳定性却有所下降。因此,对于环形高斯光束,合适的初始脉冲能量将有利于稳定的等离子体通道的远距离传输。     

遗传算法在近圆轨道编队设计中的应用

椭圆参考轨道的卫星编队队形设计比圆参考轨道要困难得多,有时很难找到符合队形要求的初始条件。基于L aw den方程,给出了利用遗传算法设计椭圆参考轨道情形下的星下点圆形编队设计方法。由于参考轨道为大偏心率椭圆轨道时不存在圆形星下点队形,只讨论了参考轨道为小偏心率椭圆的情形。与对圆参考轨道的C-W方程初始条件进行修正的方法相比,该方法有更高的设计精度。最后使用脉冲推力模型求解了椭圆参考轨道编队的能量最省队形重构的轨迹规划问题。结果表明,遗传算法可以很好地应用于小偏心率参考轨道编队的队形和重构轨迹设计中。     

月球探测器软着陆的最优控制

为研究月球探测器从月球泊轨道向月面软着陆的最优控制问题 ,提出了一种两次制动变轨的软着陆方案 :探月器从月球停泊轨道出发 ,启动变轨发动机进行第一次制动后飞向月球 ,在月面附近第二次制动以实现软着陆。在两次制动变轨时 ,对固定推力发动机的情况 ,采用 Pontryagin极大值原理对燃料最省变轨控制问题进行了分析 ,并引入遗传算法数值求解两点边值问题 ,得到了制动变轨的初始、终端位置和发动机推力方向角的最优控制规律     

铌酸锂波长转换器中参量过程的研究

考虑到抽运损耗、走离和非线性等效应,对周期性极化LiNbO3光波导的级联二阶非线性效应波长转换中的参量过程进行了理论研究及数值分析,结果表明:抽运光、信号光和差频光之间会发生周期性能量振荡,最优波导长度随抽运光和信号光的注入功率的增大而减小;脉冲抽运时因走离效应的影响,能量振荡相对较弱.利用这种能量振荡特性,通过调整注入控制光功率大小在实现信号波长转换的同时可以实现脉冲整形.     

基于脉冲算法的多智能体系统编队牵制控制

在有向动态网络结构下,利用平均脉冲间隔分别研究带有同步脉冲、不活跃脉冲及失步脉冲的领导者时变编队控制问题;将领导者时变编队控制问题和跟随者时变牵制控制问题分别转换为渐近稳定性问题,并为3种脉冲情况下的领导者渐近稳定性问题提出统一格式的准则;结合该准则提出一个充分条件,进而证明基于脉冲算法的领导者的状态能够实现时变编队控制,同时跟随者的状态收敛到领导者形成的凸包。结果表明:基于脉冲算法的线性多智能体系统可以实现编队牵制控制;数值仿真实例验证了结果的有效性。     

能量稳定化方法在平面圆形限制性三体问题中的应用

能量稳定化方法在经典力学中应用广泛,具有重要的研究价值.基于平面圆形限制性三体问题存在唯一的雅克比积分形式,可采用能量稳定化方法保持该孤立积分.实验表明:加入稳定化后的数值算法能保持雅克比积分常数的稳定性,同时提高了相应坐标量和速度量的数值结果精度.通过非线性动力学研究方法如庞加莱截面和功率谱分析进一步表明能量稳定化方法能够有效的避免数值误差产生的混沌行为,从而准确地揭示了相空间结构.     

基于声发射的自振脉冲空化射流实验研究

为增加低渗透性能煤层气的采前预抽取量,提高深部煤层的开采效率,本文采用信号分析法从射流振荡状态研究自振脉冲空化射流特性。基于水声传感技术获取淹没环境中声发射信号,利用频谱分析法研究围压下自振脉冲空化射流冲击砂砖块产生的空化噪声,分析不同压力下随时间变化时主要破坏频率,通过声功率谱（PSD）及空化噪声能量变化探讨冲蚀效果。结果表明,钻孔率随钻孔时间增加而降低且孔深存在临界深度。水中射流脉动的频率范围为11.44 KHz-17.14 KHz,砂砖主要破碎频谱范围为38.74 KHz- 46.05 KHz。随冲蚀时间增大,声发射信号能量强度先增加后降低。此外,射流频谱分析和PSD方法对射流性质的研究提供新的思路及方法。     

基于超宽带技术的无线传感器网络

针对超宽带(UWB)的设计复杂度低、通信距离短、平均发射功率低等特点可以适用于短距离高速无线通信这一问题,结合超宽带无线传输技术的特点,阐述了超宽带无线传感器网络的主要优势。即:脉冲发生器产生冲激脉冲,超宽带无线电经发射器将载有信息的脉冲辐射出去,再由检波接收器接收。并提出了一种新的编码方法TFS,结果表明它能在低速率数据传输的传感器网络中实现一种简单且具有功效的CMOS操作。     

随机锤击法识别专用车架结构模态参数

结构动态试验中,用锤击法识别结构模态参数,近几年来已被广泛应用,通常锤击法激振能量有限,测得激励和响应数据信噪比甚低,影响模态参数识别的成败。本文提出用一种随机锤击法识别结构模态参数,它能将更多能量输入结构,提高了数据的信噪比,加快了试验速度。本文结合具体数据作出了论证。在4 t重复杂汽车吊专用车架上仅用280g重的小力锤,满意地获得了结构模态参数,并且与一般锤击法试验作了对比分析。     

适合负荷变化的配电网络重构

考虑到负荷变化的情况,提出一种配电网静态重构算法,并以此为基础设计出了能够适应负荷变化的动态重构算法。其中静态重构算法以支路交换法为基础,利用降损估算公式分析负荷变化对网络结构的影响,并通过支路流过的负荷值与最佳转移负荷的距离确定应打开的分段开关,算法无需进行潮流计算;动态重构算法则是根据开关操作最大降损量客观指导时段划分,并通过建立评价函数分析各时段在整个时区的降损效果,以进一步优化结果。算例结果表明提出的静态重构和动态重构算法是可行和有效的。     

A giant gamma-ray flare from the magnetar SGR 1806-20

Two classes of rotating neutron stars-soft gamma-ray repeaters (SGRs) and anomalous X-ray pulsars-are magnetars, whose X-ray emission is powered by a very strong magnetic field (B approximately 10(15) G). SGRs occasionally become 'active', producing many short X-ray bursts. Extremely rarely, an SGR emits a giant flare with a total energy about a thousand times higher than in a typical burst. Here we report that SGR 1806-20 emitted a giant flare on 27 December 2004. The total (isotropic) flare energy is 2 x 10(46) erg, which is about a hundred times higher than the other two previously observed giant flares. The energy release probably occurred during a catastrophic reconfiguration of the neutron star's magnetic field. If the event had occurred at a larger distance, but within 40 megaparsecs, it would have resembled a short, hard gamma-ray burst, suggesting that flares from extragalactic SGRs may form a subclass of such bursts.     

以能量损耗最小为目标函数的网络重构

在改进的最优流模式算法的基础上，提出了一种具有实用价值的以电能损耗最小为目标的网络重构算法．对于负荷曲线的处理提出了一种估算和修正的方法．这种估算负荷的方法充分利用了配电网现有的原始数据，其精度满足工程要求．为减少计算时间，还提出了一种将负荷曲线分段并形成相应的计算负荷和持续时间的方法，该方法可明显地减少计算时间，而其所带来的误差不影响重构的最终结果     

脉冲化学镀与化学镀非晶态Ni—P合金镀层的微观结构

利用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）及热分析（ＤＴＡ）技术,研究了脉冲化学镀与化学镀非晶态Ｎｉ－Ｐ合金的原子分布函数及晶化过程,得出了两种非晶态合金铁微观结构信息（平均原子间距,相应配位原子数和短程有序畸）及各特征温度的晶化激活能。     

Probing the free-energy surface for protein folding with single-molecule fluorescence spectroscopy

Protein folding is inherently a heterogeneous process because of the very large number of microscopic pathways that connect the myriad unfolded conformations to the unique conformation of the native structure. In a first step towards the long-range goal of describing the distribution of pathways experimentally, F?rster resonance energy transfer (FRET) has been measured on single, freely diffusing molecules. Here we use this method to determine properties of the free-energy surface for folding that have not been obtained from ensemble experiments. We show that single-molecule FRET measurements of a small cold-shock protein expose equilibrium collapse of the unfolded polypeptide and allow us to calculate limits on the polypeptide reconfiguration time. From these results, limits on the height of the free-energy barrier to folding are obtained that are consistent with a simple statistical mechanical model, but not with the barriers derived from simulations using molecular dynamics. Unlike the activation energy, the free-energy barrier includes the activation entropy and thus has been elusive to experimental determination for any kinetic process in solution.     

弹性体打击时间的测定

本讨论了弹性体打击的模型，提出了运用ＭＣＳ－５１微处理器精密测量弹性体打击时间的方法，并对测量结果进行了分析，对比。结论是使用这种测定方法，得到的数据准确，可靠，对材料特发表主材料结构的研究，有着十分重要的价值。