基于分层线性离散模型的FGM板断裂力学分析

为对功能梯度材料(FGM)板进行断裂力学分析,提出了施加温度场建立FGM板分层线性离散模型的方法.采用该方法、梯度有限元法和常规有限元法对FGM板的应力场和位移场进行对比分析,结果表明该方法简便可行.在所提方法的基础上,采用扩展有限元法求解含裂纹FGM板的位移场,再利用位移外推法计算裂纹尖端的应力强度因子,通过上述方法对不同材料梯度参数、裂纹尺寸、裂纹倾斜角的FGM板裂纹尖端应力强度因子进行数值模拟.计算结果表明,合理地选择FGM板的梯度参数并控制裂纹尺寸能有效降低裂纹尖端应力强度因子.所提出的方法可推广应用于材料梯度分布为任意连续变化的FGM板断裂力学分析.     

大数据环境下并行计算模型的研究进展

在大数据时代,制约并行计算发展的掣肘正在发生改变,为分布式并行计算带来了前所未有的机遇和挑战.回顾了并行计算的发展和大数据环境下的新变化;结合硬件环境、计算模式、以及应用需求等对于并行计算模型研究的影响,综述了面向批处理、面向流处理、面向图数据以及面向内存等几类并行计算模型的相关研究;展望了其发展趋势.     

基于时空特性的短时交通流预测模型

根据交通流的历史周期性和空间相关性,文中综合SARIMA模型在历史周期性预测上的优势和RBF模型在空间相关性预测上的优势,提出了SARIMA-RBF模型.该模型采用SARIMA模型通过历史数据预测下一时刻的交通流,然后将预测值与该点上下游关联的交通流数据相结合,采用RBF神经网络模型得出输出值,并将该输出值作为SARIMARBF模型对下一时刻交通流的预测结果.实验结果表明,该模型因同时考虑了交通流的历史周期性和空间相关性,相比SARIMA模型和RBF模型具有更好的交通流预测效果.     

毛细力学在超亲水膜分离过程中的应用及力学模型

目前基于特殊润湿性的油水分离膜方面的研究很少涉及到膜分离过程中相关动力学过程的考察以及量化计算.文中运用毛细力学的思想考察超亲水膜分离过程的相关物理量,将基于特殊润湿性的膜材料的膜孔归类为毛细管孔道,在此基础上建立数学模型,对超亲水膜分离油水混合物中的受力情况进行了详细分析;从表面张力的角度计算分析了空气中超亲水超亲油膜在水下超疏油的原理;从毛细力学的角度对膜分离过程中的毛细流动速率、毛细管总渗透速率、膜通量以及临界穿透压力等进行了详细的计算,并通过实验进行了检验;在此基础上初步从毛细力学角度探讨了超亲水及水下超疏油分离膜的分离机理.     

国内期刊亮点

正暖温带森林功能发育过程中的物种扩散和生态位分化群落构建的驱动力对群落构建的作用受森林功能发育过程的影响,但鲜有研究探讨两者随群落功能发育过程发生的特点。中国科学院植物研究所刘海丰等利用20 hm2暖温带次生林样地基础调查数据检测了局域尺度上暖温带森林功能发育过程中群落物种扩散与生态位过程的发生特点,区分了2类过程对群     

损伤跨尺度演化导致的混凝土强度尺寸效应

基于直接从混凝土破坏机理出发建立的混凝土材料微裂纹模型,对不同尺寸的混凝土三点弯梁试样进行了多尺度建模,对损伤演化导致的试样破坏进行了数值仿真分析,探讨了混凝土尺寸效应的发生机理.研究结果表明:混凝土材料微裂纹模型能成功模拟混凝土中微裂纹分布式生长、聚合、宏观裂纹形成与扩展、试样破坏的全过程;随着混凝土梁试样尺寸的增大,试样中的微裂纹数目及其分布的随机性也随之增加;这些裂纹在微细观尺度上的无序效应在损伤跨尺度演化过程中被放大,导致混凝土试样的宏观力学行为随之变化,即强度减小,断裂能增大,宏观性能的离散度减小;损伤跨尺度的非线性串级发展是导致混凝土强度尺寸效应的根源;相较于Bazant尺寸效应,模拟结果更符合Carpinteri多重分形尺寸效应律.     

基于BP神经网络优化的灰色线性回归组合模型应用分析

在分析灰色线性回归组合预测模型基本原理的基础上,利用MATLAB强大的计算功能,实现组合预测模型算法。通过实例分析发现拟合结果对实测值出现一定的波动性,故通过建立实测值与模拟值之间的比值序列,再利用BP神经网络模型对该比值序列进行建模优化,以进一步优化组合模型的预测精度。最后实例证明了该优化模型具有较高的拟合和预测精度,是一种可行、有效的优型变形数据分析模型。     

江西桃红岭国家级自然保护区梅花鹿种群生存力分析

梅花鹿华南亚种(Cervus nipponkopschi)是我国Ⅰ级重点保护野生动物。目前仅分布于江西、浙江、安徽等狭窄的区域内,形成多个孤立种群。根据梅花鹿种群的相关参数,借助漩涡模型Vortex 9.99,以江西桃红岭国家级自然保护区梅花鹿种群为研究对象,对其梅花鹿种群在1983年后100 a内的动态及敏感性进行了模拟分析。模型结果表明,在自然情况下,该种群在100 a内灭绝概率为0。第1阶段(1983-1998年)种群数量从60只快速增长至226只,第2阶段(1998-2011年)种群数量从226只增长到341只,第3阶段(2011-2083年)种群数量维持在352只左右,年均增长率分别为9.25%、3.32%、0.04%。虽然高死亡率、灾害延缓了种群增长的速度,近亲繁殖导致近100 a内基因杂合率下降了7.46%,但这些因素并没有显著影响桃红岭梅花鹿种群近100 a内的命运。在不考虑其它条件的情况下,环境容纳量对梅花鹿种群遗传多样性损失具有明显的影响,是限制该梅花鹿种群发展的重要因素。因此,改善生境质量,提高环境容纳量是促进该梅花鹿种群增长的有效途径。有计划的火烧、植被矮化以及开辟生境走廊,可以有效地改善鹿类环境容纳量,是当前梅花鹿保护亟待开展的工作。同时,应进一步提高当地社区居民的保护意识,杜绝偷猎盗猎,降低人类生产经营活动对梅花鹿的影响。     

退耕雷竹林水土保持功能影响因素的灰色关联分析

为了探讨雷竹林水土保持功能的主要影响因子,在对江西万年县退耕雷竹林水土保持功能的14个影响因子进行监测的基础上,应用灰色关联分析法进行了分析。结果表明:影响退耕雷竹林水土保持功能发挥的关键因素是林分平均胸径,其次是土壤体积含水量和土壤团聚体含量(0.25 mm)。     

基于动态区域规划的双模型车道线识别方法

为提高车道偏离预警以及前方车辆识别系统性能,提出一种基于动态区域规划的双模型结构化道路车道线检测方法。通过基于模板的腐蚀、膨胀处理改善了图像预处理效果。根据“微元”理论进行图像动态细化分区,对各区域局部独立识别,整体综合分析,最终利用直线和B-样条曲线双模型完成车道线拟合。 实车试验证明,直线/B-样条曲线双模型拟合,提高了算法对不同车道线的适应性。