三维颅内血肿动态成像

基于电流场"异物扰动"成像方法,在三维球模型上对颅内血肿动态成像进行了仿真研究.研究了颅内血肿体积大小的改变对头颅表面电位改变的规律,还研究了导电性能差的颅骨的存在对头颅表面电位改变规律的影响.研究结果表明:从头颅表面两个不同的位置注入电流后,从头颅表面电位的变化规律可以反映出颅内血肿体积大小的改变情况,而且电流可以穿透颅骨.这将有助于医务人员根据头颅表面边界电位的变化情况来推测颅内血肿的变化情况.     

硅基微纳结构薄膜中全向光吸收效应

研究了一种由硅基光子晶体与金属复合微纳结构薄膜中的全向光吸收效应。与完整的硅/金属复合薄膜进行比较研究发现,在硅薄膜厚度相同的条件下硅基微纳结构薄膜能够使吸光度提高近70%。此外,结果显示这种光吸收增强效应对入射角度的变化不敏感。在以0°~60°角度入射的情况下,硅微纳结构薄膜都能够具备接近100%的光吸收。通过对能带以及场构型分析可以发现,这种现象产生的原因归结于金属平板与截断光子晶体中特殊的边界陷光效应和六角晶格的全向带隙。     

基于自适应网格的结构拓扑优化

研究了基于自适应网格技术的结构拓扑优化.采用有限元离散设计域,单元节点密度作为设计变量.优化迭代过程中,根据设计域密度场信息对结构网格进行自适应加密和稀疏,使得材料分布边界处的网格加密,远离材料边界处的网格稀疏.同时,优化设计变量空间也随着网格的变化而变化.给出了拓扑优化中网格自适应加密和稀疏的准则,以及网格变化时结构密度场更新算法.算例结果表明提出的拓扑优化策略可以减少结构分析和优化求解的计算量,在同等结构分析和优化求解计算量下能够得到更好的拓扑结果.     

具有非完善界面的椭球夹杂问题

给出了下述问题的精确解:包含椭球夹杂的无限大基体,在无限远作用剪切力的问题.文中采用了类位错型边界条件,即在边界上应力是连续的,而位移可以是不连续的.利用Lamé函数,构造了Papkowich-Neuber通解中的势函数,从而得到了椭球内外的位移场,全空间的应力场可随之导出.     

基于导体槽内电位计算的求解技术分析

给出了导体槽内静态场电位计算的2种方法,在此基础上,比较了2种方法的解及其适应性.基于殂态场中电位函数的唯一性定理,分析了他们之间的等价关系,进而说明了应根据不同的边界结构采用不同求解技术.     

全息宇宙预加热的准正态模式和全息重正化（英文）

在宇宙预加热的全息理论描述中,暴胀子与物质场之间存在强耦合环境中的能量交换,这一过程可以由渐近反德西特(AdS)时空中的弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)边界上的超流体和超导体的正态分量来模拟.研究了全息预加热理论图像的两个动力学性质.首先,详细研究了围绕亚稳态毛状黑洞的准正态模式(QNM)的动力学演化.这种分析可以定量地描述在强耦合情况下连续产生的物质场的预加热过程.其次,对AdS-FRW背景的全息重正化过程进行了详细分析,这使得我们能够读取可以作宇宙学应用的物理算符期望值.     

多股传输电缆的数值模拟

采用线单元的边界元方法研究了五股传输电缆线的电位问题，得到了五股传输电缆线的电位场的分布规律，并且绘制了电位场的等位线图和立体图，计算结果表明，用线单元边界元法处理此类问题方便、快捷、精度高。     

基于节点密度法的连续体结构拓扑优化结果提取

研究影响拓扑优化结果提取的各类因素及解决方法.基于节点变密度法建立连续体结构拓扑优化模型,连续密度场在结构拓扑数学描述上抑制了棋盘格现象.采用密度过滤技术进一步提高密度场的连续性和光滑性,从而消除了网格依赖性现象.密度-弹性模量惩罚措施及两步过滤策略减少了中间密度节点数目并消除图像扩散现象.拓扑优化密度云图输出方式得到光滑的轮廓边界.通过二维经典拓扑优化数值箅例验证了方法的正确性.     

静电场的边界元法计算

本文采用边界元法解算复杂电极产生的静电场电位分布,便于微机计算.     

Neumann边值问题的小波边界元法

自然边界元法将上半平面的Laplace方程的Neumann边值问题归化为边界上的变分问题,总刚度矩阵对称正定,利于数值求解,然而存在着奇异积分的困难.通常的小波基用于边界元法不是很理想,本文采用拟小波基,这种小波基在时域中光滑性高且快速衰减,它是一种拟再生核函数,这一性质可以使奇异积分的计算和数值实现简便.这种小波边界元法不仅能保持自然边界元法的降维及计算便捷稳定的优点,而且还具有良好的逼近精度.     

角形域上Neumann问题的拟小波自然边界元法

首先利用保角变换,通过自然边界元法将角形区域的调和方程的Neumann边值问题归化为边界上的变分问题.对于存在着奇异积分的困难,采用了拟小波基.这种小波基在时域中光滑性高且快速衰减,这一性质可以使奇异积分的计算简便.这种小波边界元法不仅能保持自然边界元法的降维及计算便捷稳定的优点,而且还具有良好的逼近精度.最后,给出数值算例,以示该方法的可行性.     

基于隐含边界描述的连续体拓扑优化

基于隐含边界描述的水平集方程推动几何边界,结合形状导数、拓扑导数等工具,实现了柔性目标函数的连续体结构拓扑优化设计.进一步通过引入Von Mises应力作为产生新拓扑结构的策略,给出了单独使用Von Mises应力开孔的算例.算例结果表明,基于隐含边界描述的连续体拓扑优化设计方法,它具有独特的处理拓扑变化能力及消除拓扑优化结果对网格和初始拓扑结构猜测的依赖性.这一类方法具有优秀的高维设计拓展能力,在工程实际和多材料设计等方面具有很好的应用前景.     

断裂问题的插值型无单元伽辽金比例边界法与有限元法的耦合研究

插值型无单元伽辽金比例边界法是一种只需在计算域的边界上采用插值型无单元伽辽金法离散且无需基本解的半解析数值方法,特别适用于求解包含无限域和奇异物理场的问题.本文提出了一种用于断裂分析的插值型无单元伽辽金比例边界法与有限元法的耦合分析方法,更好地发挥插值型无单元伽辽金比例边界法和有限元法各自的优势.裂尖周边一定范围的计算域采用插值型无单元伽辽金比例边界法模拟,而其余区域则采用有限元法模拟.在这两个区域内,分别采用各自相应的位移模式,两者相互独立.利用交界面两侧位移的连续条件,可以方便地建立耦合求解方程,简明有效,易于编程计算.最后给出了两个数值算例验证本文方法的有效性.     

灵巧聚焦伺服系统的研究

提出了一种灵巧的聚焦伺服信号产生办法,该方法使用倾斜的平板玻璃元件来产生必要的象散.同时,该元件还可以作为反射元件来转折光路.采用这种方法可以简化光存储系统中光学头的结构.从理论上对这种方法的可行性进行了分析.制作了试验装置,试验结果证实这种方法是可行的.     

V系统中实现群速度由慢光速到超光速的转换

在近简并的封闭三能级V系统中,一束弱激光探测场的群速度可以通过控制一单色驱动场的强度实现慢光速到超光速的转换.采用修饰态的方法在物理上解释了产生这种现象的可能原因.     

基于导体槽内电位计算的求解技术分析

给出了导体槽内静态场电位函数计算的2种方法,在此基础上,比较了2种方法的解及其适应性。基于静态场中电位函数的唯一性定理,分析了他们之间的等价关系,进而说明了应根据不同的边界结构采用不同求解技术。     

储存环中非轴对称双圆柱面边界内电场研究

研究了储存环圆真空盒中单根直导线结构清洗电极的一种电磁场形态，将此电磁场求解归纳为非轴对称双圆柱面边界的边值问题；推导了边界内电场势函数和力函数的解析表达式，以及非线性场表达式；指出该电场场强的四极、六极、八极分量在径向水平面有正负号改变特性     

畸形波作用下海洋平台小尺度杆件波浪荷载分析

为准确计算复合结构中小尺度杆件上的波浪荷载,不仅要考虑入射波浪作用,还应该考虑大尺度结构物对波浪的绕射以及辐射影响.以畸形波对固定圆柱作用产生的绕射场为例,用Morison公式计算绕射场作用下细小杆件的波浪荷载.用高阶边界元法建立波浪对结构物作用的时域计算程序,利用积分方程求域内水质点由绕射势产生的速度和加速度.结果显示,在一定波浪条件下,杆件上的总波浪力为入射波浪力的1.2倍.因此,在工程中应充分考虑复合结构中由于大尺度结构物存在产生的绕射和辐射作用对细小杆件的波浪力.     

电导率线性变化测井二维有限单元法数值模拟

以往电测井有限单元法的数值计算中往往假定电导率分块均匀，或者在纵向分段均匀，或者在纵向上不变．为模拟电导率连续变化的情况，提出一种测井二维有限单元数值模拟方法．允许电导率在矩形单元内纵向(井轴)和横向上都可以线性变化，使之能模拟复杂的地电模型．采用异常电位法在变分中消除了电源项这个奇点，使电源附近的电位计算更加精确．此外还考虑了地面的影响，可以对地表附近的测井曲线进行研究分析．经过对多种模型的计算，证明了方法的正确性。     

全息预加热宇宙学模型（英文）

提出了一个存在强耦合的宇宙预加热过程的全息理论描述.在这一描述下,极早期宇宙中的暴胀子与物质场之间的能量交换可以通过一个全息超导模型来模拟实现.其中,预加热过程的物质场会经历近乎于指数放大,而这正好可以用边界扩展的整体时空中的亚稳态"黑洞"的准正态模式来刻画.我们的结果揭示了,物质场可以在强耦合环境中连续产生,这与弱耦合情况是截然不同的.此外,在强耦合下的物质场放大对暴胀子真空期望值的依赖性增强.基于我们所提出的理论机制,暴胀结束后尚处于极高温度下的极早期宇宙很可能是可以被探知的.