微粒受介电泳效应的动力学建模和仿真

Velocity-Verlet或ODE算法分析微粒的运动特征，涉及的偏微分方程存在求解困难、运算量大和使用效率低的难点.采用COMSOL Multiphysics 5.3a有限元软件，通过AC/DC模块中的边界条件设定可快速求解Laplace方程，为介电泳力的求解提供先决条件.后期根据软件提供的粒子追踪模块，将介电泳力、斯托克斯拖曳力、排斥力和浮力内联进粒子追踪模块的应力参数表中，设定固定的时间步长和范围对介电泳芯片的粒子受力运动问题进行了仿真.结果表明，该方法可以有效模拟微粒受介电泳效应的运动行为，并且与Velocity-Verlet或ODE算法模拟结果相似，能有效降低计算程序的繁琐程度，提高动态模拟的人机可视化效果.     

基于系统动力学的区块链技术扩散机制研究

区块链技术凭借其去中心化、去信任化及不可篡改等优势,一经提出便引起了学术界和业界的广泛关注。然而区块链技术发展中也遇到了如政府监管难、行业标准化不完善及违规违法行为频发等挑战。社会各界对于区块链技术发展前景各执己见,政府提出的各类扶植与管制政策对区块链技术发展的影响及其程度尚不明确。基于此,对区块链这一典型的共性技术扩散与演化趋势进行模拟研究。首先,结合Bass技术创新扩散模型的理论基础和区块链的特点筛选了影响区块链技术扩散的因素;其次,构建了区块链技术扩散的系统动力学模型,在参数估计的基础上对三种不同政策组合下区块链技术扩散机制进行模拟,分析了不同政策环境下区块链技术发展趋势;最后,依据模拟结果提出了引导区块链技术发展的政策建议。     

基于多指标的钢轨打磨目标廓形设计

提出了一种基于多维度指标综合最优的钢轨打磨目标廓形设计方法，该方法通过对车辆稳定性、曲线导向性、轮轨接触特性曲线平滑性和轮轨接触点均布性等4个指标进行综合考虑，基于轮轨接触特性的逆向求解方法，实现轮轨接触特性曲线的自动优化和钢轨打磨目标廓形的计算机智能化设计。太原铁路局北同蒲线打磨应用结果表明，打磨后钢轨光带位置和实测车轮在钢轨上的接触位置分布更为合理，轨面疲劳伤损和波磨等病害得到了有效控制，同时钢轨磨耗速率下降20%～45%，证明了该设计方法的有效性。     

强夯机多体系统刚柔耦合动力学仿真与结构优化

针对强夯机满载率高,起重卸载频繁,工作环境恶劣等特点,以某新型强夯机为研究对象,基于多体系统动力学理论,考虑臂架各部件的柔性,建立了强夯机多体系统刚柔耦合动力学模型,通过动态响应仿真与试验对比,研究了整机在典型工况下的动力学特性,得出了臂架关键部件的运动规律及应力结果。借助于刚柔耦合动力学计算结果,根据优化设计理论和方法建立臂架结构优化的数学模型,通过优化计算后的臂架结构应力减少12.48%,最大位移减少15.47%,臂架总质量减少6.52%,强度得以充分发挥,整机各项性能得以改善。     

武汉地区4种生境蝇类多样性及种群动态分析

2006年1月至2016年12月,在武汉地区4种生境共捕获蝇类4科7属11种15 603只,家蝇和丝光绿蝇为优势种.武汉地区蝇类全年活动,总密度季节消长趋势呈双峰型,第一个高峰出现在5月,第二个高峰出现在9月;蝇类活跃期较长,4—11月密度均较高,不同年份蝇类密度高峰期不同.蝇密度年际消长整体呈下降趋势,仅2010年密度反弹至14.5只/笼.绿化带蝇类丰富度、多样性指数和均匀度指数均最高,居民区次之,餐饮外环境和农贸市场最低.4种生境蝇类群落相似性指数在0.87～1.00之间,均为极相似.基于欧式距离的系统聚类和物种非度量多维标度排序分析显示,2006—2008年和2010年为一组,2011—2016年为一组,相互之间距离较近.这些结果说明,4种生境蝇类多样性与气候和人为干扰因素有密切关系.     

中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究

宏观-微观模型是核裂变机制理论研究的主要途径之一,是有希望可以很好诠释实验并与实验结果进行定量比较的理论方法.本文综述了在中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究的主要进展.通过开展宏观-微观模型研究,实现了基于五维形变参量的势能曲面的真实计算,利用先进的搜索算法研究获得了核裂变路径、鞍点构型等势能曲面结构信息.基于五维势能曲面上的裂变动力学研究,实现了对主要锕系元素的裂变碎片质量分布数据的理论描述.     

超高速弹丸电磁发射动力学

为了研究超高速弹丸(hyper velocity projectile,HVP)在电磁炮中发射时的弹炮刚柔耦合问题,建立身管刚柔耦合模型,以及弹托、电枢与导轨之间的接触-碰撞模型,并在Adams中对刚性、柔性两种身管下的弹丸膛内运动进行仿真,获得超高速弹丸膛内运动基本特性。通过对比仿真结果得到考虑弹炮刚柔耦合作用时弹丸的横向角速度变化情况,以及弹托、电枢与导轨之间的接触-碰撞力变化情况。结果表明:为获得相对准确的系统运动规律,在研究电磁炮发射动力学时需充分考虑弹炮刚柔耦合作用对系统动态响应的影响。     

高温下/后钢筋混凝土梁抗冲击性能:细观分析

冲击(或爆炸)和火灾往往伴随发生并威胁工程结构的使用安全,高温和高应变率对钢筋混凝土(RC)结构的耦合作用引起了研究者的广泛关注.本文结合混凝土细观非均质性,考虑钢筋和混凝土材料的应变率增强效应及高温退化效应,同时考虑钢筋与混凝土间的黏结-滑移行为,建立了RC梁抗火抗冲击性能研究的细观数值模型.与室温下落锤冲击试验结果对比,验证了细观数值模型的合理性,进而比较分析了高温下及高温后RC梁在冲击作用下的力学响应,揭示了RC梁的破坏模式与失效机制.结果表明:建立的细观数值模型能够有效描述RC梁在高温和冲击荷载联合作用下的破坏模式;相同受火时间,高温下RC梁表现出比高温后RC梁更为严重的破坏,且随受火时间的增加,差异逐渐扩大.     

医药洁净室的计算流体动力学模拟及实测对比

采用计算流体动力学(CFD)模拟,研究3个医药洁净室的气流流型及颗粒物浓度.采用标准k-ε双方程模型,通过模拟颗粒物在洁净室的分布,分析合理的污染物散发位置及散发比例.对比参考发尘量下的结果与实测数据的差异,根据实测数据确定污染散发量,通过试验不同的单位容积发尘量,计算对应的洁净度,得到与实测数据吻合最好的单位容积发尘量.在单位容积发尘量为1 000pc·(m3·min)-1计算条件下,各房间的模拟结果与实测数据数值比较吻合,且经CFD预测的3个房间的洁净度变化趋势与实测一致.     

基于模型的汽油机电子节气门控制器设计

摘要： 建立了电子节气门系统模型，并通过系统辨识方法得出模型参数.根据被控电子节气门的摩擦力和非线性回位弹簧模型，设计了前馈非线性补偿控制器.将经过前馈非线性补偿后的电子节气门系统简化成线性系统，并对该线性系统进行H无穷控制器的设计.对设计的H无穷控制器进行离散化，并加入比例控制环节来弥补控制器离散化导致的性能下降.经过试验验证，在前馈非线性补偿器、H无穷控制器和比例控制的作用下，被控电子节气门的性能达到了设计需求.