基于MATLAB的De Moivre-Laplace中心极限定理的随机模拟

针对De Moivre-Laplace中心极限定理,首先利用特征函数和独立同分布下的中心极限定理得到理论上证明,然后利用MATLAB软件随机模拟分析二项分布与正态分布之间的关系,并对图像进行误差分析,最后证明数值结果与实验结果的一致性。通过这两种不同角度的论证,给出De MoivreLaplace中心极限定理直观的解释和说明,这种将数学实验与数学原理结合的方法,不仅使数学原理化抽象为具体,便于理解和实践,而且扩展了数学原理和计算机软件的应用。     

气体在玻璃中渗透的数值模拟

为深入理解环境气体对超高真空电子器件玻璃壳体材料的渗透机理,采用巨正则蒙特卡罗法和分子动力学法对玻璃中的气体溶解、扩散两种渗透行为进行了数值模拟研究,基于原子模拟凝聚相优化分子势力场,计算了两种玻璃结构中氧气、氦气、氢气和水蒸气分子的溶解系数,以及氧气和氢气分子在钠钙玻璃中的扩散、渗透系数和扩散运动轨迹。计算结果表明:与玻璃材料亲和力较大的气体分子溶解系数较高;玻璃中金属离子的存在使玻璃中的孔径变小,从而降低了钠钙玻璃中气体分子的溶解系数;环境温度升高和气体压强增加使气体分子在玻璃中的扩散、渗透系数增加;在扩散过程的大部分时间中,气体分子在某一位置做往复振动,偶尔发生一次跳跃,这导致气体分子逐渐远离初始位置;因为玻璃材料能给体积较小的气体分子提供更多的有效扩散通道,所以H_2比O_2有较高的扩散系数。研究结果可为超高真空电子器件的真空失效机制探究、玻璃壳体的材料优选和结构优化提供一定的理论依据。     

基于TELEMAC-2D的不同设计暴雨下厦门岛城市内涝特征分析

随着城市化率的提高,近年来我国城市内涝灾害频发.数值模拟是城市内涝研究的重要手段,已广泛应用于城市内涝特征分析.本文以厦门岛为研究区,建立了基于TELEMAC-2D的城市内涝模型,模拟了不同重现期(50,100 a)和不同雨峰系数(0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8)下厦门岛内涝积水情况.结果表明:积水总量受雨峰系数的影响较大,雨峰系数越大,积水总量的峰值越大;积水面积的变化受雨峰系数的影响,在同一重现期下,积水面积随雨峰系数的增大而增大;不同内涝风险等级下的积水面积受雨峰系数的影响是不同的,积水深度大于15 cm的积水面积随雨峰系数的增大而增大,而积水深度大于30 cm的积水面积变化受雨峰系数的影响不明显;在同样的重现期下,雨峰系数越大,迟滞时间越短.同时,对于城市排水管网的简化方法进行了相应的讨论和分析.     

使用图像数据的动态采光模拟装置

该文提出一种利用人工天空解决现有采光模拟装置在模拟准确性、模拟中未能包含光色信息以及不能实现动态采光模拟的问题。基于图像的采光模拟方法,即使用天空亮度分布图像数据作为模拟装置的输入数据,通过理论分析以及实际测量,针对情况最复杂的多云天天况提出了划分日面范围及通过计算推导其亮度值的方法,解决了太阳直射光难于准确模拟的问题。发现所提出的采光模拟装置机械结构、天穹半球内发光部分设计方案以及控制方案具有合理性,而且该装置具有模拟准确、包含天然光光色信息、可实现动态采光模拟等特点。     

梯度磁场在生物大分子研究中的应用

磁场作为一种物理环境,广泛应用于各行各业.随着磁体技术的飞速发展,磁场在科学研究与实践应用中的重要性日趋凸显.在生物大分子研究方向,磁场也发挥了重要的作用.其中,梯度磁场作为磁场的一种,由于其提供的资源除磁场外,还有磁场梯度,使其具备除常规磁场效应(择优取向、晶体质量改善等)外的其他应用价值(如溶液的对流控制、晶体质量改善、分离纯化等),因此备受关注.梯度磁场环境下涉及生物大分子的研究,主要集中在生物大分子的结晶、分离与纯化,以及自组装等方向.充分利用梯度磁场,可以实现高质量的生物大分子晶体生长、高效低成本的生物大分子分离与纯化等重要应用.因此,梯度磁场在生物大分子结构解析技术、生物药物制备技术等方向具有十分重要的价值.本文将从梯度磁场物理环境对生物大分子溶液体系的基础性影响角度出发,回顾并讨论梯度磁场在生物大分子研究中的应用,并对该领域的发展前景进行了预期.     

妈祖宫庙三维全景地理信息平台设计

以地图学、空间信息技术、人文地理学为理论基础,基于三维全景技术、网络地理信息系统等技术,实现妈祖宫庙的三维信息可视化管理。采集高分辨率图像序列以及经纬度信息,经消除图像噪点及光照差异后进行拼接与投影得到最终全景影像数据,建立三维全景影像数据库与空间数据库;然后根据全景影像像素坐标与地理坐标之间的映射关系,实现三维全景影像与空间数据的无缝集成,设计妈祖宫庙三维全景地理信息平台。该平台可实现妈祖宫庙空间查询与分析,以全方位场景漫游的形式直观呈现宫庙及其周围环境纹理信息,为妈祖宫庙信息化管理与旅游服务提供有效支持。     

基于GeoStudio的边坡稳定性数值模拟研究

研究以铜仁市钟鼓台滑坡为例,采用GeoStudio数值模拟软件中SLOPE/W模块与SEEP/W模块对边坡进行稳定性模拟计算。选取了极端暴雨条件下的三个工况进行模拟,分析了其在不同降雨的工况下的稳定性。研究结果表明,水是导致滑坡的诱导因素,在计算出边坡无降雨条件下的稳定系数的情况下进行降雨工况模拟,在连续降雨条件下,钟鼓台边坡安全系数随降雨时间的增加而降低,且在前4h降低幅度很大,之后趋于平稳。     

浚县地电阻率观测站EW向数据异常分析

浚县地电阻率观测数据自2017年5月开始,到2019年9月,每次强降雨或者长时间降雨过后,EW向电阻率均出现大幅下降阶变异常。针对异常进行排查,依据三维影响系数在地表的分布,排除或锁定干扰源,为下一步的实验提供参考和数据支持。     

基于沉积数值模拟的辫状河心滩演化

选取黄骅坳陷新近系典型辫状河沉积解剖区,利用密井网区动静态资料相结合识别和刻画心滩及其内部结构,在此基础上通过沉积数值模拟探究研究区心滩形成过程,并建立研究区心滩顺流迁移和横向迁移演化模式。结果表明:顺流加积、垂向加积、侧向加积和侵蚀作用共同塑造心滩的形态和内部结构;滩头侵蚀、滩尾顺流加积和垂向加积形成了心滩的顺流生长和垂向生长;侧向加积与侵蚀作用控制心滩的不对称侧向生长过程。