管壳式相变蓄冷单元传热肋片拓扑优化设计

针对管壳式相变蓄冷单元传热肋片结构设计固化,概念设计缺乏理论指导,强化换热效果有限等问题,基于拓扑优化理论,构建二维管壳式相变蓄冷单元的物理模型并进行有限元分析;选取最终时刻平均温度为目标函数,以肋片材料体积占比为约束条件构建管壳式相变蓄冷单元二维肋片拓扑优化模型;对模型进行特征求解得到肋片清晰的拓扑轮廓以及动态演化特性。在上述研究基础上,进一步分析了不同肋片体积占比下所得优化拓扑构型的异同,得出20%的体积占比是综合考虑优化效果和成本的较优值。对比相同肋片体积分数下直肋单元与拓扑优化肋单元的蓄冷特性,结果发现,采用拓扑优化肋片的蓄冷单元中蓄冷速率较直肋提高了41.7%,最终时刻设计域的平均温度较直肋降低了3℃左右,从而验证了拓扑优化在相变蓄冷单元传热结构优化方面的优势。     

封面图片说明:诺贝尔奖激励自然探秘,促进科学突破

 2016年10月3日,日本科学家大隅良典因发现细胞自噬机制获得诺贝尔生理学或医学奖。2016年10月4日,美国科学家戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯德里茨,因发现了物质的拓扑相变和拓扑相而获得诺贝尔物理学奖。2016年10月5日,让-皮埃尔·索维奇、J.弗雷泽·斯托达特、伯纳德·L·费林加,因在分子机器的设计和合成领域取得的成就而获得了诺贝尔化学奖。     

诺贝尔奖激励自然探秘,促进科学突破

正2016年10月3日,日本科学家大隅良典因发现细胞自噬机制获得诺贝尔生理学或医学奖。2016年10月4日,美国科学家戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯德里茨,因发现了物质的拓扑相变和拓扑相而获得诺贝尔物理学奖。2016年10月5日,让-皮埃尔·索维奇、J.弗雷泽·斯托达特、伯纳德·L·费林加,因在分子机器的设计和合成领域取得的成就而获得了诺贝尔化学奖。     

二维不对称两组分费米气体的拓扑相变

研究了二维不对称两组分费米气体在零温时的相和相变,划分出不同极化率下正常相和Sarma相的区域.通过能隙和化学势在BCS-BEC渡越过程中的不连续性证明了量子拓扑相变的存在,并着重讨论了不同的配对质量对相变的影响,最后给出了相应的相图.     

节点面晶体的拓扑特性

提出了实现节点面晶体的冷原子晶格方案, 讨论了节点面晶体的拓扑特性.通过调节激光参数, 系统可以实现3种不同相(拓扑节点面金属相, 拓扑平庸的金属相以及拓扑平庸的能带绝缘相)之间的相变.分别讨论了系统处于不同相态下,其节点面、能带、表面态和态密度的变化情况.结果表明:当系统处于节点面半金属相时, 晶体中存在拓扑保护的边缘流;而相变后系统为拓扑平庸态.通过研究不同晶面讨论了这种三维拓扑金属在不同截面的变化特性, 结合表面态和电子态密度, 可以更好地反映系统的拓扑特性.     

二维狄拉克费米子及其拓扑态

用能带理论的语言说明何谓拓扑相变、如何用拓扑不变量表示拓扑相变；选取简单而富含物理的二能级系统，求解实际系统的拓扑不变量，展示二能级拓扑相变和倒空间单极点的等价性；进一步通过参数映射，结合单极点模型，说明如何在不计算拓扑不变量的前提下，通过z方向赝自旋分布，快速判断二能级系统是否发生拓扑相变；最后，选取三类典型材料：石墨烯、拓扑绝缘体、外尔半金属，展示并验证此简单判据的有效性。     

推广的Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑相图及其表征拓扑相的有限尺度能谱和边界模

拓扑不变量如陈数、Z₂拓扑不变量等是表征拓扑非平庸固体系统的拓扑物相的特征量,其来源于固体周期边界条件下的能带即体能带所具有的不为零的Berry相.在开边界条件下,具有拓扑非平庸物相的系统的有限尺度能谱将出现位于能隙中的能带,并且这些能带可能对应着一个边界模.推广了一维Su-Schrieffer-Heeger模型,通过计算其拓扑不变量即Zak相,得到了其包含几个不同拓扑相的拓扑相图.在开边界条件下,研究了这些拓扑相对应的有限尺度能谱以及系统处于这些物相时能谱能隙中的能带所对应的边界模,进而采用有限尺度能谱和其能隙中的能带所对应的边界模表征了这些不同的拓扑相.     

高压下碳化锆的状态方程和结构相变研究

利用同步辐射X射线衍射方法,研究了金刚石对顶砧中碳化锆(ZrC)的状态方程和结构相变,通过密度泛函理论(DFT)计算了该材料的高压压缩行为.结果表明:ZrC在压强为10.3 GPa时,发生拓扑相变;在压强为13.7 GPa时,相变结束.此外,ZrC立方相的体弹模量为158.6(8.6)GPa,相变后的结构体弹模量为23...     

玻色-爱因斯坦凝聚里的拓扑学

索利斯(David J Thouless)、霍尔丹(F Duncan M Haldane)和科斯特里兹(J Michael Kosterlitz)获得了2016年诺贝尔物理学奖,获奖主要是因为在拓扑相变和物质拓扑方面作出了开创性的工作.很多物理系统的一些重要性质和与拓扑结构直接相关的联系最近被人们发现,并且可以用拓扑不变量进行分类,从而解释一些之前物理学无法解释的难题.这个研究领域现在取得了非常大的进展,为了设计新系统,新材料我们可以从另外一个角度—拓扑角度来理解物理系统从而可以为量子计算机的实现提供帮助.本文将探究冷原子系统里的拓扑学.     

超空间拓扑动力系统的拓扑熵问题

研究拓扑动力系统（X,f）的拓扑熵ent^＊（f）和它诱导的超空间拓扑动力系统（K（X）,f^-）拓扑熵ent^＊（f）之间的关系。利用拓扑熵ent^＊（f）的性质,以拓扑动力系统与它诱导的超空间拓扑动力系统之间的关系为切入点。得出了拓扑动力系统（X,f）的拓扑熵不大于它诱导的超空间拓扑动力系统（K（X）,f^-）的拓扑熵;当拓扑动力系统（X,f）的拓扑熵大于0时,超空间拓扑动力系统（K（X）,f^-）的拓扑熵为∞。ent^＊（f）具有Adler拓扑熵和Bowen拓扑熵的一般性质。     

I-fuzzy拓扑空间中的pre-分离性的研究

目的 讨论I-fuzzy拓扑空间中的pre-分离公理.方法利用连续值逻辑语义的方法.方法 利用连续值逻辑语义的方法.结果 首先在I-fuzzy拓扑空间框架下引入了I-fuzzy pre-开集、I-fuzzy pre-重域及I-fuzzy pre-闭包等概念,进而在I-fuzzy拓扑空间中讨论了I-fuzzy pre-分离性.结论 得到了I-fuzzy pre-分离性和一些它们的等价命题.     

拓扑关系渐变的定性推理

研究了拓扑关系的渐变问题,扩展了基于拓扑关系静态描述模型９ 元交模型基础之上的拓扑关系渐变描述模型——拓扑关系图,使之能够适应面／点、线／点目标的描述,从而得到拓扑关系渐变的形式化描述模型．采用基于过程的推理和面向对象的方法,提出了基于过程的拓扑关系渐变定性推理模型的面向对象建模方法     

关于拓扑BCI-代数

目的 为研究拓扑BCI-代数的拓扑子代数、拓扑理想和拓扑同态的概念。试图在代数结构中嵌入拓扑结构。方法 将拓扑方法和代数方法结合起来，在代数结构中引入了拓扑连续概念。结果 得到了拓扑BCI-代数的拓扑子代数、拓扑理想和拓扑同态的一些相关性质。结论 通过理论分析表明在BCI-代数中嵌入拓扑结构是可行的也是有意义的。     

Are topological relations dependent on the shape of spatial objects?

Topology is normally considered as independent of shape of spatial objects. This may not necessarily be true in describing relations between spatial objects in GIS. In this paper, we present proof that the topological relations between spatial objects are dependent on the shape of spatial objects. That is, that the topological relations of non-convex sets cannot be deformed to the topological relations of convex sets. The significant theoretical value of this paper is on its findings that topology of spatial objects is shape dependent. This indicates that when we want to describe topological relations between spatial objects in GIS, both topology and the shape of objects need to be considered. As a result, spatial data modeling, query and analysis based on the existing understanding of topology of spatial objects may need re-assessed.     

一种基于面的拓扑元素永久命名及辨识方法

通过对面的合并、分割拓扑结构演化和设计意图的分析,提出和实现一个基于面的拓扑元素新的命名和辨识方法.该命名方法采用基于面拓扑结构演化的动态命名和可变长字符串编码,将造型过程中面复杂的拓扑变化简单地通过一个可变长字符串编码描述;设置特征引用拓扑元素的实名和虚名,基于命名编码子集操作和特征拓扑相关性分析,辨识特征引用拓扑元素;并将边元素引用统一按基于面的命名和辨识方法处理.该法较好地实现了参数化特征造型中拓扑结构变化情况下拓扑元素的辩识,并成功应用于自主版权的基于历史和特征的造型软件系统--JhSolid中.     

Gunther Jaeger拓扑空间中的闭包算子和内部算子的研究

本文首先分别定义了Gunther Jaeger拓扑空间上的闭包算子和内部算子,并考查了它们的性质;其次证明了它们Gunther Jaeger与拓扑之间的相互确定性     

土地利用GIS中地籍的变化时空拓扑关系描述法

首先从2种基本时间语义:时间尺度和事件序列的时间语义出发,对地理事件进行了划分,对时空拓扑进行了描述.然后给出了一个土地利用GIS中地籍变化的时空拓扑描述方法及应用例子.     

论拓扑分子格与经典拓扑空间的本质区别

拓扑分子格理论是点集拓扑学与Ｆｕｚｚｙ拓扑学的共同推广．由于序结构与拓扑结构并存且相互配合,拓扑分子格理论有更广泛的内涵．最近有人试图以经典拓扑空间的方法来处理拓扑分子格理论,本文证明这是不可能的．     

特种设备安全事故时间序列拓扑网络特征研究

 为揭示特种设备安全事故时间序列的非线性动力特征,以2005—2020年中国不同类型特种设备安全事故时间序列为对象,采用可视图法将特种设备安全事故时间序列转化为拓扑网络图,生成拓扑网络结构模型;利用拓扑网络理论分析节点度、网络密度、加权聚类系数、幂律指数、介数中心性等拓扑网络特征参数,挖掘特种设备事故发生的时间序列规律。结果表明：各类特种设备安全事故时间序列的拓扑网络具有小世界特性和无标度特性;拓扑网络的聚类系数均较大,社团结构明显;介数中心性越大的节点,对应年份发生事故概率越大。采用的拓扑网络分析方法能更简洁、直观地展示特种设备安全事故时间序列的拓扑网络结构,更全面地表征特种设备安全事故时间序列的非线性动力特征,可为特种设备安全事故预测提供理论基础。