一种基于特征空间的月球撞击坑自动识别算法

撞击坑不仅是月球表面常见的一种地质单元,也是研究月表地质年龄的一个重要因素,所以准确的识别撞击坑就很重要．本文提出了一种基于特征空间的对撞击坑进行自动识别的算法．新算法先将CCD图像转换成特征空间图像,在特征空间中通过自适应的区域检测寻找撞击坑候选区域．再对候选的区域进行椭圆拟合以进一步确认撞击坑,最后统计得到撞击坑个数．新算法在嫦娥一号采集的月球CCD图像上进行测试,测试结果显示该算法对月球中小撞击坑有较高的识别能力．     

月表虹湾地区辉石及橄榄石含量反演

月表成分定量分布是月球探测中重要的一个科学问题．为了建立月表虹湾地区辉石与橄榄石的含量反演模型,本文在深入分析理解月表主要矿物的光谱特性的基础上,首先使用LSCC实测矿物数据,根据辉石、橄榄石在300-2600nm波谱范围的吸收特征分布,通过MGM模型计算19个采样点的光谱数据的5个吸收特征,每个吸收特征有吸收中心（Center）、吸收宽度（FWHM）、吸收强度（Strength）这3个吸收特征参数,利用多元回归分析建立矿物反演模型．由于缺乏月表实测数据,本文弓1入M^3高光谱数据利用Hapke辐射传输模型制作模拟混合矿物光谱对模型性能进行检验．最后,将反演模型应用于嫦娥三号月球车的首选着陆点一虹湾地区,得到其矿物含量分布图．实验表明利用MGM模型拟合分析的方法进行高光谱遥感矿物识别是一种可行的研究方法．     

冰表面结构及其物理特性的新探索

冰是自然界中最广泛存在的物质之一,对人类生存乃至整个自然界变化都有重要的影响,因此对其本质的研究一直吸引着科学家们的广泛兴趣．尽管上百年来科学界对冰的各种形态及其相变规律做了大量研究,但对冰的表面结构及其相应物理化学性质的了解仍然非常有限．近几年来,我们在冰表面的结构及其物理化学特性的研究中取得了一些新的进展．首次提出了可以描述冰表面氢原子（悬挂OH键）结构有序度的序参量,并发现冰表面结构在融化前比体内更加有序的现象．进一步的研究显示冰表面序参量跟冰表面分子空位的形成和小分子的吸附有着密切的联系．序参量大也就是悬挂OH键排布越不均匀的冰表面的分子越容易形成空位,而分子吸附也越容易发生．     

海上风电工程结构与地基的关键力学问题

作为一种新型清洁能源,海上风力发电受到人们的广泛关注,近十年发展迅猛．海上风电结构既不同于陆上风电结构,也区别于传统的海洋平台,既要考虑风对风机、塔架的作用,也要考虑波、浪、流、冰对水下支撑结构和地基的作用,还要考虑高倾覆力矩作用下地基的变形和承载力．然而,与之相关的水动力学、土力学、结构动力学及流．固一土耦合力学等的现有理论,还远不能满足工程设计和建设的需求,亟待发展．本文在阐述海上风电工程发展现状、结构形式与特征的基础上,重点阐述有关海上风电结构（包括固定式和浮式）的耦合水动力载荷与响应、地基的动力响应与承载特性的研究发展趋势,从水动力学、土力学和结构动力学的角度,凝练其中亟待开展深入研究的关键科学问题,包括：近海复杂海洋环境条件、海上风机系统的耦合水动力载荷、支撑结构和地基的动力响应等,并据此提出近期研究的发展方向,为从事海上风电工程研究和建设的科技人员提供参考．     

LHC上的重大进展——发现Higgs粒子

2012年7月,欧洲核子中心CERN的大型强子对撞机（LHC）上的CMS与ATLAS实验组相继宣布发现了质量在125GeV附近的新粒子．其后,基于更多的数据和更深入的分析,CERN于2013年3月14日发表声明：“新的结果表明CERN发现的粒子是Higgs玻色子”．在简要回顾标准模型Higgs的理论以及在LHC之前的寻找结果之后,我们将结合近年来参-9CMS实验及Higgs寻找的工作经历,详细介绍LHC上Higgs玻色子的发现历程,以及对Higgs质量、耦合、自旋、宇称等性质的测量现状．     

页岩气藏开发中的关键力学问题

简要概述了页岩气资源和开发现状,基于页岩储层的微纳尺度孔隙结构特征、力学特点以及开采方式,系统论述了页岩气开发中的多尺度、多物理场流动动力学的过程与机制,归纳凝练出页岩气微纳尺度流动、页岩人工压裂的裂缝扩展以及分段压裂水平井缝网宏观流动等方面是亟需解决的关键前沿力学问题,并针对各前沿关键力学问题综述了研究进展和发展趋势,为促进我国能源发展尤其是页岩气的科学、有效开发具有重要的意义．     

新型永磁材料的研究

本文综述了我们对强各向异性永磁材料的研究结果．通过对各向异性稀土．铁氮永磁材料的结构和磁性的关系研究,利用速凝等技术实现对反磁化形核场的控制,获得了单晶颗粒型稀土铁氮化物,进而实现了高矫顽力和高磁能积．开发的稀土铁氮磁粉最大磁能积达到40MGOe以上．发现了HDDRNd2Fel4B各向异性形成的关键机制在于歧化阶段形成的具有“耗散结构特征”的柱状歧化微结构,据此提出了可以稳定生产高性能各向异性Nd—Fe．B的HDDR工艺,成功制备了磁能积为27MGOe的三元Nd—Fe—B磁粉和41MGOe多元Nd—Fe．B磁粉．同时还发现可以通过调控其微观结构来实现提高HDDR磁粉的矫顽力．另外利用铁磁Mn基材料强磁各向异性的特点,在无稀土永磁材料方面开发了纳米结构且具有反常矫顽力温度系数的MnBi磁体．上述成果的取得为高性能各向异性稀土粘结磁体的产业化提供了可能．     

一个分数阶小世界网络模型的稳定性与Hopf分岔延迟控制

本文首先将一个含时滞的小世界网络模型推广到分数阶情形,然后详细讨论了其唯一正平衡点的稳定性切换与Hopf分岔,得到了稳定性区间的显式表达式和发生Hopf分岔的条件,进而采用Pyragas型时滞反馈控制,使得即使在较强非线性因素条件下,通过适当增大增益取值和调节分数阶的阶次,可显著延迟受控系统的Hopf分岔发生,从而大大提高网络系统平衡点的稳定性．数值算例验证了理论的正确性．     

调制白噪声激励下时滞非线性系统的瞬态响应

本文研究了调制白噪声激励下多自由度时滞非线性系统的近似瞬态响应概率密度．首先,由系统当前状态与时滞状态的关系,将原时滞系统近似等效为无时滞系统．然后,应用基于广义谐和函数的随机平均法,导出关于幅值瞬态概率密度的平均Fokker-Planck-Kolmogorov方程．该方程的解可通过级数式表示,基函数为幅值相关正交函数,系数为时间函数．应用Galerkin方法,系数可由一阶线性微分方程组解得,从而得出幅值响应的瞬态概率密度、状态空间概率密度及幅值统计矩的半解析表达式．最后,以调制白噪声激励下阻尼耦合的二自由度Duffing-vanderPol振子系统为例,验证其求解过程,并讨论不同时滞的影响．     

基于非局部梁理论的嵌入式弯曲碳纳米管在移动载荷作用下的振动分析

基于非局部连续介质力学理论,针对嵌入式弯曲碳纳米管建立了两端简支的Euler-Bernoulli梁计算模型,研究碳纳米管在移动载荷作用下的非线性振动问题．利用Galerkin方法对运动微分方程进行近似处理,将原方程从非线性动力学系统转化到二阶动力学系统;对于二阶动力学方程采用Magnus级数方法进行求解;通过数值实验,分析了非局部参数因子,纳米管长径比,移动载荷速度,弯曲波纹幅值,弹性介质常数对碳纳米管振动特性的影响,结果表明上述因素对碳纳米管动力特性有很重要影响．