基于滚石运动参数的防护网数值模拟

被动柔性防护网是目前有效治理滚石灾害的一种防护装置,它的设计选型、现场布置位置和系统的布设高度取决于滚石在坡面上的运动轨迹以及相关的动力学参数,基于Hertz接触力学,运动学以及土体的线弹性本构模型对滚石各个运动阶段进行了公式化推导,并利用现有的滚石模拟软件进行了验证,数值模拟显示两缓一陡,两陡一缓坡面能减少碰撞抛射次数并有效降低滚石能量。被碎石、角砾、土壤和植被覆盖的坡面材料能有效增加滚石能量的损耗。利用ANSYS/LS-DYNA,对R7/3/300网片进行数值验证,结果显示能有效拦截了滚石,说明选取网片适宜。基于能量与运动学理论推导了滚石各阶段公式,基于滚石运动参数的防护网数值模拟设计更为经济与安全,实际应用价值较高。     

基于量子绝热捷径技术的光波导分束器设计

用于加快量子绝热“慢”过程的量子绝热捷径技术, 已广泛应用于原子、分子和光物理.基于耦合波导的量子光学类比, 利用量子绝热捷径技术设计光学波导的耦合系数与传播常数, 实现快速的光波导分束器件. 通过数值模拟, 并与共振耦合和绝热耦合波导进行比较. 结果表明, 量子绝热捷径技术所设计的光学波导分束器具有长度短、输出稳定性高的优势.     

1.9 ns LD端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器

研究了激光二极管端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器的输出特性。在连续光运转和调Q运转情况下,得到的激光最高输出斜效率分别为41.5%和11.4%。用一片700 μm厚的GaAs薄片作为饱和吸收体,对1.06 μm激光透过率为6.5%的平面镜作为15 mm谐振腔的耦合输出镜,得到的最短脉宽仅为1.9 ns。在泵浦功率由0.5 W上升到5.6 W的过程中,用T为6.5%和20%的输出镜得到的脉冲重复频率从18.7和23.9 kHz分别上升到53和41.3 kHz。两种输出镜透过率下得到的最大脉冲能量分别为8.5和13.3 μJ,相应的峰值功率高达4.45和4.6 kW。此激光器具有非常高的振幅稳定性,在高泵浦功率下调Q脉冲振幅波动小于3%。     

光谱选择性隔热功能涂料的研究

测试并分析了反射物质的种类、高温改性处理、粒径、质量分数以及隔热填料等因素对涂料性能的影响,研制出3组分防热涂料.数据表明:该涂料的全反射比为0.88,全发射比为0.92,模拟实验证实温度可降低6～8℃,在建筑、石油化工等领域具有广泛的实用前景.     

与建筑一体化太阳能双效集热器系统在夏季工作时对建筑负荷的影响

特别针对已提出的与建筑一体化太阳能双效集热器系统以自然循环方式工作的集热水模式, 建立了与建筑耦合计算的系统理论模型并进行了实验验证. 实验验证结果验证了该理论模型的正确性. 另外, 为了讨论该新型系统在夏季工作时对室内热环境的影响情况, 还特别针对一个依据一般实际建筑的结构和围护结构材料特点而设计的虚拟房间, 采用验证的理论模型, 模拟计算了该房间带新型集热模块和不带新型集热模块的冷负荷情况. 模拟结果得到, 在夏季工作时, 房间带新型集热模块时的全天冷负荷量比不带时要降低约1.02%. 尽管这个降低量不大, 但这个结果表明, 与建筑一体化太阳能双效集热器系统在夏季工作时不仅可以有效利用太阳能制热水, 而且不会遇到传统被动采暖系统在夏季要遇到的夏季过热问题, 更特别的是还能一定程度上改善室内热环境.     

分布式被动传感器轨迹关联算法性能分析

轨迹关联算法性能分析是天基光学被动跟踪系统中尚待解决的一个重要问题,给出针对基于倾角差准则的二维指派轨迹关联算法的性能分析新方法。该方法首先对在正确关联和错误关联条件下的倾角差统计量的概率分布进行准确建模,接着分析关联算法的等价条件,最后推导关联算法的理论关联性能。不同条件下的理论分析性能与Monte Carlo仿真结果表明,角度测量误差、目标间距、目标间的射向差别等都是影响轨迹关联性能的重要因素,这为工程应用提供了参考。     

基于人机系统运动仿真的数字人步态规划方法

穿戴下肢外骨骼的数字人在虚拟人机系统运动仿真中应具有稳定自然的步态,因此需要研究步态规划方法。分别应用动力学模型方法和被动动力学方法进行了数字人的步态规划,并基于Matlab/Adams完成了协同仿真试验。试验结果表明,在人机耦合系统运动仿真中,两种步态规划方法都具有可行性,前者具有较高的步态稳定性,而后者具有更高效和自然的步态特点。     

TRM的原理及在被动水声通信中的应用研究

时间反转镜是一种新颖的自适应聚焦方法。在没有任何先验知识的情况下具有自适应匹配声信道的作用。本文论述了时间反镜的自适应聚焦原理,详细介绍了时反镜在被动水声通信中的实现步骤。     

基于簇头集的无线传感器网络定向扩散协议

由于无线传感器网络中的节点能量有限,因此能量有效是拓扑设计时需要面对的一个重要问题,它能在很大程度上影响网络的寿命。本文提出了一种能量有效的基于簇头集的被动分簇定向扩散路由协议(HPDD)来最小化无线传感器网络中的能量消耗。该协议在被动分簇定向扩散路由协议(PCDD)的基础上加入了簇头集的概念,在网络中簇头集中每一个成员都可以作为簇头来发挥作用,从而减少洪泛建立网络拓扑结构的次数。理论分析和仿真结果都表明,该协议能有效减少网络中不必要的能量消耗,延长网络数据传输的时间,并且更适用于大中型网络。     

基于幅值信息的联合概率数据关联粒子滤波算法

针对非线性非高斯环境下多目标被动跟踪的低可观测问题,将粒子滤波、联合概率数据关联和量测的幅值信息相结合,提出了一种基于幅值信息的联合概率数据关联粒子滤波算法。将联合概率数据关联算法中的关联似然与幅值似然比相结合,利用粒子滤波算法进行跟踪滤波,用幅值量测来改善低可观测条件下的目标跟踪性能。仿真结果表明,该算法提高了数据关联的可靠性和目标跟踪的精度。