膨胀石墨对油的吸附性能及其再生处理方法

为了研究膨胀石墨的吸附性能及其再生处理方法对吸附性能的影响,考察了不同黏度的油类等吸附质的吸附量及吸附剂的膨胀容积对吸附量的影响;分别尝试了吸附油后膨胀石墨的真空抽滤、燃烧对油的脱除效率,在连续吸附中测定了膨胀石墨的4次再生效率.实验结果表明:吸附量随吸附质的黏度增大而增加;吸附量与膨胀石墨的膨胀容积呈正相关性;膨胀石墨的真空抽滤和燃烧法对油的脱除效率分别为68.6%和98%;在连续吸附中,真空抽滤和燃烧法的第1次再生效率及4次累计效率分别为57.1%,58.5%和47.3%,50.5%.石墨蠕虫的微观结构上的差异导致吸附性能的巨大变化.真空抽滤法可以用于油的回收及膨胀石墨的再生利用.     

采用拉索模数伸缩缝的斜交桥地震易损性分析

为了研究拉索模数伸缩缝对一座30°斜交角的三跨混凝土斜交连续梁桥抗震性能的影响,利用理论易损性分析方法分析了脉冲地震动和无脉冲地震动作用下拉索模数伸缩缝的减震效果,并提出了以震后维修费用曲线评价桥梁结构体系抗震性能的方法。结果表明,采用拉索模数伸缩缝后桥墩和支座的易损性均显著降低;速度脉冲效应不会改变结构的破坏模式,但对于采用拉索模数伸缩缝的斜交桥,速度脉冲效应会显著增加支座和桥墩的易损性;无论是脉冲地震动还是无脉冲地震动作用下,采用拉索模数伸缩缝均能有效减小斜交桥的震后维修费用。     

新型冠状病毒肺炎传播与控制数学建模研究

为了能准确模拟新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的传播动态,给疫情防控政策制定提供一定的参考,提出了一个新的COVID-19传播非线性动力学模型。该模型考虑实际防控措施,将总人口分为易感、潜伏、隔离观察、无症状感染、有症状感染、住院隔离治疗和康复等7类人群;求出并分析了基本再生数;将模型的出院率和病死率拟合为时变函数,利用现有确诊病例数对模型其余参数和部分状态初值进行最小二乘拟合。分别利用湖北省武汉市和湖北省除武汉市外其他地区20天(2020年2月14日～3月4日)内感染COVID-19的实际数据对模型进行仿真验证,仿真结果表明,模型参数拟合的平均相对误差为0.629%;与累计确诊病例数、累计治愈出院数和累计死亡病例数的实际数据相比,所提出模型的武汉市疫情预测平均相对误差分别为0.772%、3.517%和2.025%,湖北省除武汉市外的地区的平均相对误差分别为0.808%、2.241%和2.39%,表明该模型能较准确模拟COVID-19的传播动态,而且具有广泛的适用性。对模型参数进行灵敏性分析,讨论了各种防控措施对COVID-19传播的影响,结果表明,最有效的防控措施依次为减少人与人...     

一种多机器人围捕策略

以多机器人的围捕为研究对象,分析了成功围捕目标机器人的临界条件,即围捕机器人和目标机器人速度比的临界值,给出了该临界值的计算公式.设计了当围捕机器人的速度小于目标机器人的速度时多围捕机器人的伏击围捕方案:即先将目标机器人驱入最佳围捕区,然后再实施智能围捕策略完成围捕任务.采用Matlab的仿真结果验证了临界条件的正确性以及伏击围捕方案的有效性.     

非饱和全空间埋置隧道动力响应半解析模型

将非饱和地基土视为由固、液、气组成的三相介质,圆形隧道衬砌简化为无限长的Flügge薄壁圆柱壳,分别采用Helmholtz矢量分解定理以及分离变量法求解非饱和地基土的波动方程和Flügge薄壁圆柱壳的振动控制方程。结合位移和应力连续性等边界条件,建立移动简谐荷载下非饱和地基土中埋置隧道动力响应的半解析模型。基于该模型,探讨了非饱和地基土-隧道系统的动力响应特征及饱和度对系统动力响应的影响。结果表明,饱和度对土体的动位移、动应力、超孔隙水压力及土体临界速度等影响较大,计算时应考虑饱和度的影响。     

双重障碍物对开闸式异重流运动特性的影响

异重流现象广泛存在于自然环境和水利工程中。现实工况中,底床设置障碍物是抑制异重流侵袭的有效手段,因此研究障碍物对异重流运动特性的影响具有实际工程价值。采用开闸式异重流实验,对比不同障碍物间距及高度对异重流最大扩散高度、头部速度等方面的影响,从而得到双重障碍物最优工程布置方案;分析异重流在障碍物上下游区域的速度剖面及其越过障碍物时的涡度场;对比无障、单一障碍物、双重障碍物工况对异重流掺混系数的影响。结果表明,双重障碍物最优布置方案为第一障碍物高于第二障碍物,障碍物间距要尽可能大,但应保证异重流遇到第二障碍物之前未恢复典型头部形态;在双重障碍物上游区域,异重流速度剖面出现畸变,畸变范围大致与障碍物等高,主流速度衰减明显,在障碍物下游区域,完成形态重塑的异重流,其速度剖面均存在明显的壁面区和射流区;相对于无障和单一障碍物工况,流经双重障碍物的异重流厚度明显变小;越障前后,异重流掺混系数呈现"M"型分布,越过第二障碍物后异重流的掺混速率明显大于第一障碍物。结果可为防治异重流灾害及保证水利工程安全等领域提供参考。     

具有饱和发生率和媒体报道的双时滞传染病模型研究

研究了一类具有饱和发生率和媒体报道的双时滞传染病模型.两个时滞分别为易感者接受信息后进行自我保护和媒体报道信息的时间延迟.首先,计算得到基本再生数R₀,讨论了无病平衡点E₀和地方病平衡点E^*存在的条件,通过分析特征方程讨论了平衡点的局部渐近稳定性.然后,研究了在不同情形下,两个时滞对地方病平衡点E^*的稳定性所产生的影响,分析了系统在E^*处Hopf分支的存在性.最后,通过MATLAB数值模拟对理论结果进行了验证.     

多节点修复的代数几何码

最小存储再生码的每个节点具有最小的数据存储,因而是最大距离可分码,这样其节点数的上界为2^b,其中b是存储在每个节点中的数据的比特数.从理论和实践的角度来看,我们很自然地会去考虑这样的再生码:其具有接近最小的数据存储并且节点数不受此界的限制.针对这一问题,Jin等用代数几何码构造再生码,推广了Wotters和Guruswami的Reed-Solomon修复算法.本文在此基础上进行了扩展,给出了多节点修复的代数几何再生码.这推广和改进了最近一些关于再生码的结果,例如多失效节点的Reed-Solomon码和scalar MDS码.     

方差变点的加权累积和估计的极限性质

研究了方差变点的加权累积和估计的一些极限性质.证明了这个估计量的相合性和收敛速度,并由此推导出了变点估计量在局部对立假设下的渐近分布的形式,它是一个有偏移的双边布朗运动.通过渐近分布的数值解可以构造出估计量的渐近置信区间.计算机模拟和实际数据分析表明,这个估计量在应用中有很好的表现.     

具有饱和接触率与混合控制策略的SIQR模型的动力学分析

考虑接种、隔离和剔除混合控制策略,建立了一个具有饱和接触率的SIQR传染病模型,从理论分析和数值模拟方面研究了该模型的全局稳定性.首先,通过计算得到了疾病灭绝与否的阈值—基本再生数R₀和平衡点存在的条件;其次,当R₀<1时,利用Liapunov函数证明了无病平衡点P₀是全局渐近稳定的;然后,当R₀>1时,运用Dulac函数证明了地方病平衡点P^*是全局渐近稳定的;最后,利用计算机仿真,进一步证实理论分析的正确性.