用有限元法计算鱼鳍线的色散特性

本文用有限元法从求解非均匀介质填充波导本征值问题入手,计算了鱼鳍线的色散特性.由于计及了鱼鳍厚度对色散特性的影响,故可以修正用其他方法计算的结果.文中用统一的计算程序对鱼鳍线、双脊波导和条形介质加载矩形波导主模和高次模色散特性进行计算,获得了与用别的方法得到的相同的结果.实测的色散特性曲线与考虑了鳍厚的计算值相吻合,证实了所述方法的正确性.     

一类混合HS和DY共轭梯度法及其全局收敛性

为了寻找同时具有良好的收敛性和数值效果的共轭梯度法.本文将HS方法和DY方法结合,选用Wolfe线搜索,构造出了一类新的混合共轭梯度法.并在Wolfe线搜索的条件下证明了该算法全局收敛性.对新算法进行数值实验,并与HS方法和DY方法的数值结果进行了比较,结果表明新算法是有效的.     

超长周期光纤光栅谱线特性分析

针对超长周期光栅光纤(ULPFG)提出一种理论上分析ULPFG的新方法,即运用F-P分析超长周期光纤光栅的单元谱线特性,运用矩阵法推出UL-PFG谱线特性.通过ULPFG实验和F-P理论数值模拟进行对照,实验和模拟基本相符,验证了该方法的合理性.     

圆管非对称间断环面槽换热器翅片传热特性的数值研究

对四排圆管非对称间断环面槽翅片的传热特性进行了数值分析,获得了翅片传热、阻力和所产生二次流的特性。结果表明,间断环面槽能够有效地抑制圆管尾部流动分离,产生较强的二次流,上游环面槽远离圆管增强了二次流强度与传热性能,下游环面槽靠近圆管减弱二次流强度,对强化换热起着反作用,虽然间断环面槽翅片具有减少尾涡区域面积与重新发展边界层的功能,但是流体流经环面槽时产生较强的二次流才是其强化传热的主导机理。     

外嵌式槽道对盾构管片结构的影响研究

为了能从盾构管片外嵌入槽道,须在管片内弧面开槽,且槽道的安装须在隧道贯通后实施,因此研究开槽对盾构管片和成型隧道产生的影响。以兰州地铁2号线为背景,采用试验验证法和数值模拟法对单块管片进行抗弯试验,对成型隧道采用数值模拟法进行研究。研究表明:在盾构管片内弧面开设30 mm×20 mm的槽口,单块管片和成型盾构隧道的变形均在相关规范允许范围之内。因此,地铁盾构管片外嵌式槽道技术是安全可行的,相比较地铁盾构管片预埋槽道技术,外嵌式槽道在隧道内可更换,且无须全环安装,节约工程成本约40%,在国内外推广使用具有较大的经济价值。     

隧道施工控制要点及处理措施

<正>一、拱墙、仰拱施工1.施工控制要点。(1)拱墙、仰拱环向施工缝处采用中埋式、外贴式、橡胶止水带、遇水膨胀止水胶等。纵向施工缝处采用混凝土界面剂及遇水膨胀止水胶等。(2)止水带埋设时用勾槽卡紧,接口处一定要粘贴牢固,防止浇筑砼时止使水带变形,起不到止水作用。(3)环向施工缝端面应预留浅槽。槽应平直,槽宽比止水带     

混流式水轮机蜗壳改造的型线优化及数值模拟

针对长期运行于含泥沙水流的混流式水轮机蜗壳,提出基于蜗壳改造的型线优化方案.利用数值模拟的方法对改型前与改型后的蜗壳进行数值模拟,给出了改造后的蜗壳和原蜗壳的水动力学特性的差异.得到一种工程中可行的抗泥沙磨损,提高水力性能的蜗壳改造方法.经3 a运行后检查证明蜗壳磨蚀情况得到明显改善.     

基于表面等离激元的纤端集成Airy光束

光纤具有端面尺寸小且柔韧性好的优势,纤端器件(lab on tip)无需严格的空间准直和耦合光路,具有集成度高、操作灵活、系统稳定等特点.该文详细介绍了基于表面等离激元的全光纤纤端单Airy和双Airy光束设计的基本理论、产生条件及方法.利用聚焦离子束刻蚀技术在纤端金属表面制作缝和槽等微结构,实现了多种Airy光束.紧凑型全光纤纤端集成特种光束发生器件在光捕获、微粒子操纵、光束整形中将具有重要的应用.     

泵用串联式干气密封的优化设计及其性能校核

通过多目标优化理论构建了螺旋槽气膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用该目标函数,通过Maple软件,对泵用串联式干气密封进行近似求解,获得螺旋槽的最佳槽形参数,获得气膜厚度2.14μm.应用Solidworks软件建立螺旋槽和气膜模型,并利用Gambit软件对模型划分网格.运用Fluent软件,在给定的工作条件下,对螺旋槽内部微间隙三维气体流场进行数值模拟,得到了速度分布、压力分布和泄漏量等数据,经计算得到最终的气膜厚度2μm,与优化气膜厚度的误差仅为6.5%.从而证明可以利用该方法对此类干气密封装置进行优化设计及性能校核.     

多级移位谱方法在数值天气预报中的应用

为了准确模拟数值天气预报中的非线性混沌特性,根据移位Chebyshev多项式性质,提出高精度多级移位谱方法,用以求解Lorenz系统,并与MSRM方法进行对比,验证了新方法的效率和精度.讨论了扰动初始条件对Lorenz系统演化规律的影响.数值实验表明:高精度的多级移位谱方法可以有效可靠地用于求解具有混沌行为的初值问题,对于扰动初值条件也能够在可预报时限内,得到高精度的预测结果.     

数值模拟在稠油热采过程中的应用

对于稠油油藏来讲,其特点是粘度高、密度大、流动性差,这类油藏一般均采用热力采油方式,所以重点对稠油热采数值模拟及其计算方法进行了研究,给出稠油热采数值模拟的实现方法.     

求解Burgers方程的一种新的并行方法

基于一类指数型非对称格式，从而构造出一种求解Burgers方程的新的并行方法．讨论了它的线性稳定性，该方法具有并行本性．数值实验表明，该方法具有良好的精度，是求解Bur—gers方程的一种较好的方法．     

四层平面介质光波导的渐近解析方法

该文用渐近解析方法求解四层平面介质光波导问题,它将特征方程以一个小参量的级数展开,从而得到传播常数的一阶至三阶近似解.这一方法本身可达任意精度,然而数值结果表明:简单的二阶近似解的精度对晶体型光纤偏振器消光比的计算已经足够了.     

矢量图像去噪的格子波尔兹曼方法

摘要： 针对矢量图像数据量大,基于传统非线性扩散模型的算法效率低和难以实现并行化的缺点,该文通过在格子波尔兹曼模型的松弛因子中嵌入矢量图像的边缘特征,并定义新的平衡态分布函数,实现矢量图像的非线性扩散去噪. 此方法在保证稳定性的情况下,能实现大步长迭代计算以提高计算效率. 随后,通过二维扩散问题的数值仿真,定量评价了平衡态分布函数对计算精度和效率的影响. 为验证此种方法,对分别受到加性高斯白噪声和脉冲噪声的彩色图像进行了去噪实验,结果显示在图像处理质量和计算效率方面,该文方法都优于加性算子分裂算法.     

新的双频双极化开槽微带天线的设计方法

提出了一种同时具有圆极化和线极化的双频新型开槽微带天线的设计方法．天线双频工作是通过分别在靠近方形微带天线的两个辐射边处各开一个平行的窄槽来实现的．在较低的谐振频率处圆极化的获得是通过在天线辐射单元上适当地设置摄动元素，并将馈电点移到辐射单元的对角线上．一个设计天线的测试结果给出了该天线在两个谐振频率上具有很好的圆极化及线极化的天线性能．     

充等离子体金属腔谐振特性的变分解

从麦克斯韦方程组出发,推导了求解电磁场参量的普适变分方程,其特点是对试探函数没有边界条件的限制,便于求解非规则形状各向异性材料的电磁场边值问题,文中应用Rayleigh-Ritz法求解充等离子体金属腔的谐振特性,对矩形金属腔分析的结果与文献[3]矩量法分析结果吻合得较好;还给出了圆柱形谐振腔中准TE_(111)和准TM_(011)模式的谐振频率和品质因数随等离子体参数变化的曲线簇,它们在工业应用中具有重要的参考价值.     

金属板材多点柔性成形理论与应用

多点柔性成形是一种先进的金属板材成形技术,这种成形方法能够实现成形路径选择、分段成形等传统成形方法无法实现的功能.文中基于理想路径成形理论,提出了板材多点柔性成形最优成形路径设计的理论与方法,建立了多点分段成形过渡区设计准则与多点成形过程中静力隐式弹塑性大变形有限元数值模拟方法.应用给出的路径设计理论与方法,计算了典型样件的最优成形路径,应用数值模拟理论、方法及开发的数值模拟软件进行了典型件多点成形过程的数值模拟.     

一种高性能六轴腕力传感器弹性体结构设计

建立了一种空间机器人上使用的六轴腕力传感器弹性体静、动特性的有限元分析模型,分析了该传感器的弹性体在各种工况下的应力分布以及固有振动的频率和振型.应用正交试验设计全面分析结构主要参数对传感器的静、动特性的影响.用逐步回归分析方法对数值计算结果进行回归,获得了弹性体性能和其结构尺寸的回归方程,并进行了结构优化设计.     

时变线性系统的系统建模与虚拟仿真教学

时变线性系统是信息处理相关课程教学的扩展内容,而其解往往不能写成解析解的形式,因而其数值解法是教学与科研中的一个基本问题.利用状态空间分析法,以实现对时变线性系统的系统建模,利用计算机虚拟仿真技术,可直观便捷地完成系统的虚拟仿真并得到其系统响应的数值解.在Matlab/Simulink图形交互式之虚拟仿真环境中,进行了时变线性系统的系统建模与虚拟仿真设计与实验.实验结果表明,其仿真建模过程直观明了,可操作性强,求解方法便捷可行.     

平翅片板翅换热器在混合热边界条件下的传热特性

采用数值模拟的方法研究了板翅式换热器平翅片在混合热边界条件下的传热特性,得到了雷诺数Re=400和Re=1 000的层流流动中,混合热边界条件下的翅片流道的局部努塞尔数和平均努塞尔数沿无量纲轴向距离的分布,并与相同雷诺数下等壁温和等热流边界条件结果进行对比.结果表明:混合热边界条件的平均努塞尔数比等壁温计算条件下平均努塞尔数高出3%~4%,比等热流计算条件下平均努塞尔数低26%~27%.因此在此类换热器传热性能设计时应采用等壁温条件的关联式.