GIS多维统一计算的几何代数方法

几何代数的多维统一与坐标无关特性为构建GIS多维统一计算模型奠定基础.利用基本几何对象的几何代数内、外积表达,基于多重向量构建几何-拓扑结构统一的多维地理场景对象自适应表达模型.基于几何代数基本算子构建面向几何、拓扑以及GIS分析的多维运算算子,形成表达结构与运算结构统一,且可支撑多维复杂场景分析的统一计算框架.三维社区实例验证表明,基于几何代数的多维统一计算模型可有效支撑多维复杂地理场景表达与分析,并可借鉴和继承现有GIS算法和地理模型,从而推进GIS多维统一表达、分析与建模的发展.     

花叶序研究拾趣

大自然中花样繁多的花叶序服从于一个统一的原理,即最小弹性能构型原理。利用无机材料的内核/壳层结构可获得三角铺排花样和多组菲波纳契螺旋花样。进一步地,绕植物茎杆的各种叶序也可以从条状平直空间的应力点阵花样构造出来。这些结果为叶序学的力学原理提供了令人信服的证据。     

微米尺度上的斐波那契数花样

据国家自然科学基金委员会2005年9月22日报道，中国科学院物理研究所的李超荣、张晓娜、曹则贤等。通过应力自组装在无机体系Ag／SiOx微米级的内核／壳层结构上成功获得了三角格子和斐波那契数花样。在近似球面的壳层表面上，获得了带内禀缺陷（五边形或七边形，满足凸多面体的欧拉定理）的三角格子花样：而在非球面的壳层表面上则分别获得了5，8；8，13以及13，21的斐波那契数花样。     

梯度结构多孔表面强化沸腾及其在相变器件中的应用

表面微/纳加工是强化沸腾传热的重要方法和研究热点.很多基于表面微/纳加工技术的梯度结构多孔表面也展现出了良好的强化沸腾能力,但不同的梯度结构多孔表面对沸腾传热的影响目前尚缺少系统性的研究.本文从几何尺寸梯度和润湿性梯度两个方面回顾了梯度结构多孔表面的沸腾强化进展以及对应的相变器件研究.几何尺寸梯度结构表面可分为单层几何梯度结构多孔表面、多层几何梯度结构多孔表面、覆盖微/纳米层的梯度结构多孔表面以及径向梯度孔径多孔表面.除几何尺寸上的梯度结构对强化沸腾有明显效果,润湿性梯度的改变也被证明可以大大提高沸腾换热效果.由于梯度结构多孔表面优异的沸腾传热性能,其在相变器件(如环路热管、平板热管等)方面得到了广泛应用,并有效提升了器件的传热性能.本文总结了部分梯度结构多孔表面在强化沸腾传热及提高相变器件性能方面的共同点,为后续的进一步研究奠定了基础.但是梯度结构多孔表面还有进一步优化的空间,对梯度结构多孔表面的进一步研究将有助于得到更高效的沸腾换热表面和相变传热器件.     

高温锯齿表面自推进液滴的动态特性

利用铝片制备了不同倾角和高度的锯齿状结构表面,采用高速摄影仪对高温锯齿状表面自推进液滴的动态行为特征进行了研究.结果表明,液滴在锯齿结构表面随温度变化会呈现不同的动态行为,只有当表面温度达到Leidenfrost温度时,才会形成稳定的Leidenfrost液滴和自推进现象.对于一定几何尺寸的锯齿状结构表面,随着其表面温度的升高,自推进液滴的初始加速度先增大然后减小,即液滴存在最大加速度及其对应的最佳温度值.此外,在相同温度的不同锯齿状结构表面,当锯齿高度相同时,锯齿倾角对液滴加速度影响显著,锯齿倾角越大,液滴自推进加速度越大,并且液滴自推进加速度和温度的变化关系与液滴体积无关.建立了模型对高温表面液滴自推进现象的动态特征进行了机理分析.     

40m单层球面网壳结构稳定性分析

文章以40m跨单层网壳结构为研究对象,采用MIDAS GEN建立空间力学计算模型并求解.对结构进行弹性屈曲分析,考虑了初始缺陷和几何非线性对稳定安全系数的影响,能较精确地得出结构的稳定极限承载力.     

编织几何结构的群论分析

将材料编织体中连续的纱线离散并用特殊的点符号表达, 用点群和空间群分析现有编织材料几何结构. 一方面可以合理有效地对现有编织材料几何结构进行描述和分类, 另一方面也可将该理论用于导出编织材料几何结构新的和更为有效的编织方法, 为优化材料性能提供理论依据.     

固体粒子表面结构设计

固体粒子最重要的参数是粒子尺寸和化学组成.但是粒子结构(如结晶态),尤其是表面结构,在许多情况下是更为重要的.改变粒子表面结构和组成,能极大地提高粒子的性能,有时甚至可改变原有性能或产生新的特性.由于单个固体粒子尺寸通常在微米至纳米量级,其表面结构尺寸更为细小,通常只有几个晶胞大小,对其进行“设计”和“加工”是件十分精细的工作;不但需要原子水平上检测仪器,还需要分子级工艺技术.本工作旨在提供一些这方面成功的实例.1 金属粒子表面晶格选择和设计金属粒子可作催化剂,亦可用于制备磁性材料.当然早已广泛地用于粉末冶金.对金属粒子表面结构的设计常根据材料性能需要或加工需要进行.对于金属粒子表面进行氧化处理,使其形成极薄的氧化层或用其它材料(金属、氧化物等)对金属粒子表面进行包覆是改变表面晶格结构常用的方法.例如,铝粒子表面施加很薄的镍层,一般称为镍包铝,用于化学工业已有多年.最近,王文鼎、陈海汕和都有为等在铁粒子上采用化学共沉淀法包覆CoFe_2O_4层,其矫顽力显著增加,其目的是使其成为高饱和磁化强度和高矫顽力的新型磁记录介质.镍粒子广泛用于合成氨、制氢以及稀烃聚合等工业过程.如果使其表面包覆CeO_2层又可用于异构化、氢解和汽车尾气处理.崔作林等提出电孤等离     

石墨烯可控加工研究取得新进展

石墨烯是一种由单层碳原子组成的新型纳米材料,可用于制造多种纳米元器件.由于其电特性与几何构型密切相关,因此如何可控裁剪石墨烯是其得到实际应用的必然前提.目前,研究人员对石墨烯的裁剪技术进行了大量探索性研究,发展了如热驱动纳米粒子切割方法、基于SPM     

森林间隙率的混合模型研究

植被冠层间隙率的研究至今已有30多年的历史,间隙率模型研究一直沿着辐射传输方向和几何光学方向发展,取得了重要结果.本研究的目的在于结合辐射传输和几何光学方法发展一个统一的间隙率模型.1 植被冠层的物理与几何间隙率在前人的研究中,对植被冠层间隙率的概念未作任何区分,实际上,从不同角度出发,间隙率有着不同的含义,有进一步进行区分的必要.植冠间隙率的传统概念是个统计上的定     

温度作用对双层柱面网壳边界支座影响的探讨

对于中等跨度以上的双层柱面网壳,温度应力在网壳结构荷载效应组合中不容忽视。近几年我国极端天气大量出现,温度应力再次成为热点问题。文章以某工程为背景,运用通用结构分析与设计软件SAP2000对模型结构进行分析,通过设定合理的弹性支座刚度,释放因温差引起的温度应力。     

民警心理压力源探析及调适

就中国警察承受的各方面压力,分析了民警压力的构成因素,究其原因才能有效地预防和调节各种压力对民警造成的影响。     

广义剪切活动准则

 针对经典的剪切破裂准则(Coulomb-Mohr准则和以Byerlee律为代表的滑动摩擦律)存在局限,在Coulomb-Mohr准 则和Byerlee律的基础上,从产生剪切破裂的物理本质出发,应用先存构造活动性准则和活动趋势分析理论,提出 “广义剪 切活动准则”。该准则可以用来定量判断任意介质、在任意三轴应力状态下、任意方位界面(包括先存薄弱面和非薄弱面)发 生剪切活动的可能性,并把Coulomb-Mohr准则从均匀介质扩展到有先存构造的非均匀介质,从临界应力状态扩展到任意 应力状态,把Byerlee律为代表的滑动摩擦律从二维应力状态扩展到任意三轴应力状态,具有广阔的应用前景。     

行为轨迹时空聚类与分析

行为轨迹大数据中隐藏着具有强时空相关性的时空聚类模式,蕴含着人们丰富的行为模式和活动规律。行为轨迹大数据的高性能时空聚类与社会分析是地理信息科学与工程领域迫切需要解决的关键科学问题。对行为轨迹大数据的时空聚类及其高性能求解方法进行了探讨,分析了行为轨迹时空聚类的3个应用：热点区域提取、异常轨迹探测和交通拥堵分析。这些应用分析可以为城市交通管理、社会管理以及人们的日常出行等提供有有效的参考。     

外源水杨酸浸种对干旱胁迫下国槐根系抗氧化酶系的影响

采用向1/2 Hoagland营养液中按一定比例添加聚乙二醇(PEG—6 000)模拟干旱胁迫的方式,研究了外源SA浸种对干旱胁迫下国槐根系抗氧化酶系的影响。其结果表明:①与对照组相比,干旱胁迫不同程度地降低了国槐根系的SOD、POD、CAT活性等,明显增加了根系MDA含量水平。②使用适当浓度的SA浸种可以提高SOD、POD及CAT活性,也可以显著降低根苗MDA含量水平,SA浸种有利于缓解干旱胁迫带来的不良影响。③低浓度的SA浸种处理能够提高国槐根系抗旱性,缓解干旱胁迫伤害,而高浓度处理则加剧了干旱胁迫的伤害。1 mmol/L浸种具有提高国槐根系抗旱性的最佳效果。     

控制钢筋保护层的原理及措施

通过对钢筋混凝土中钢筋与混凝土共同作用受力原理的分析，结合施工中常见的问题而提出控制混凝土中钢筋保护层厚度的措施，以便在设计与施工中能够正确使用。     

基于流体动力学理论的颗粒物质本构关系

利用流体动力学(hydrodynamic)方法, 普通固体的弹性理论能自然地推广到颗粒物质, 从而得到一组可用来具体计算包括应力、变形、能量、能流、热产生等所有物理量在内的完备偏微分方程. 特别地, 它们能确定具有重要工程意义、至今尚未完全建立的颗粒物质本构关系. 本文具体推导了这个本构关系的一般热力学表达式. 结果显示, 即使在自由能模型和耗散系数都比较简单的情况下, 本构关系也是非常复杂的非线性关系, 有繁多的关于应力、速度、密度等变量的空间导数项. 因此, 直接从实验数据建立严格的, 特别是非均匀情况下的本构关系将是一件非常困难的事情.     

非对称直齿圆锥齿轮的建模及其接触应力的有限元分析

在PRO/E中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合直齿圆锥齿轮,然后将模型导入MSC.Marc,并对直齿锥齿轮的接触过程进行三维弹性有限元模拟,进而分析了节点处的接触应力,并与赫兹接触应力理论值进行比较.结果理想,从而实现了CAD与CAE的一体化.     

非对称直齿圆锥齿轮的建模及其接触应力的有限元分析

在PKO／E中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合直齿圆锥齿轮。然后将模型导入MSC．Marc,并对直齿锥齿轮的接触过程进行三雏弹性有限元模拟,进而分析了节点处的接触应力,并与赫兹接触应力理论值进行比较,结果理想,从而实现了CAD与CAE的一体化。     

不同粗糙度平面上静止颗粒堆底的切应力分布

在两种不同粗糙底面上测量了用从固定点以相同流量落下颗粒的方法制备而成的圆锥堆底的切向应力分布. 结果显示, 粗糙度大的底面有相对较大的切向应力. 利用一般的力平衡方程、库仑不等式、圆锥堆侧面的自由边界条件以及测量的数据可以验证, 堆底面切向应力强度与法向应力分布出现中心凹陷现象有关, 切向应力越大凹陷现象越明显. 另外, 提出了一个颗粒堆的非线性应力关系唯象模型.