基于最大Lyapunov指数的高边坡安全监控优化模型

高边坡受爆破、地震等强外界作用时,位移监测值会出现明显跳跃.有效辨识测值突变位置,消除或削弱位移突变对测值序列整体数值特征的影响,是提高高边坡位移监控模型拟合和预测精度的关键问题之一.基于高边坡系统演化过程中的非线性动力学特性,组合应用相空间重构、最大Lyapunov指数、云模型等数值分析手段,研究了高边坡位移突变辨识等的实现方法,在对高边坡位移与影响因素相关分析的基础上,探讨了考虑动力学结构突变影响的位移预测模型构建原理与算法.该模型重点依据的是最近一次位移突变后的监测资料,考虑的是突变后形成的相对稳定的高边坡动力系统特性,因而可以有效提高监控模型的拟合和预测精度.     

有损光纤中的交叉相位调制不稳定性现象

以耦合非线性薛定谔方程为基础,研究了有损光纤中的交叉相位调制不稳定性现象．结果表明：光纤损耗使交叉相位调制不稳定性增益谱的谱宽和峰值变小,随着传输距离的增加调制不稳定性的增益谱频谱宽度和幅度会逐渐减小．     

光纤中的调制不稳定性分析

利用时间相关的变分法对光纤光学系统中平面波调制的不稳定性进行研究,在拉格朗日变分的框架下推导出相位与振幅的演化方程,进而对线性化扰动方程的解进行了数值模拟,得出调制不稳定性下扰动功率随传输距离的变化关系     

带背景激波系的凹腔流动特性研究

凹腔作为超燃冲压发动机的一种火焰稳定器受到广泛关注,凹腔剪切层与背景激波系的相互作用影响凹腔火焰稳定器的性能。为深入分析背景激波系对凹腔流动的影响,设计了长深比为13.3的闭式凹腔,将凹腔模型前缘激波和风洞上壁面干扰激波作为背景激波系,在Ma=2的直连式风洞中开展了背景激波系与凹腔剪切层的相互作用的试验,采用高速纹影系统对瞬态流场进行了捕捉,重点关注背景激波系和凹腔剪切层的动态变化特性。采用纹影序列的本征正交分解来研究流场中的主要相干结构,采用快速傅里叶变换和连续小波变换对流场的频率域特征进行了分析。结果表明：在背景激波与剪切层相互作用下,激波结构产生大尺度振荡,凹腔内流动结构产生小尺度脉动。通过对激波位置的傅里叶变换分析,发现激波振荡的主导频率集中在90～400 Hz的范围内。通过对纹影图像的空间傅里叶变换分析,发现5 kHz以下的流场振荡主要由激波振荡引起,5 kHz以上的流场脉动主要由凹腔内流动结构引起。     

Instability of the shear layer in the near wake of a circular cylinder

The instability of the shear layer separated from a circular cylinder is studied with the Reynolds number (Re) of 3000～104 by numerically solving the two-dimensional Navier-Stokes equations. In the wake of the cylinder, primary vortex shedding with natural frequency fs occurs, and the instability of the shear layer with frequency ft develops, which leads to mixing layer eddies and interacts with the primary shedding vortices. However, there remains some uncertainties regarding to the variation of the shear layer characteristic frequency with the Reynolds number. Based on the previous experimental work, several relationships of ft/fs with Re has been proposed including ft/fs～Re0.5 by Bloor, ft/fs～Re0.87 by Wei and Smith and ft/fs～Re0.67 by Prasad and Williamson. The objective of this study is to predict reasonably the relation of the shear layer instability frequency with the Reynolds number based on the present accurate calculation with the high-order schemes and high-resolution spectrum analysis. According to our calculated results, a variation for the normalized shear-layer frequency of the form ft/fs～Re0.69 is predicted numerically, which is in good agreement with a recent experimental measurement of Re0.67 and physical prediction of Re0.7.     

纵向束流反馈冲击器优化设计

纵向束流反馈冲击器是纵向束流反馈系统的关键部件之一。由于北京正负电子对撞机(BEPC)的高频频率为500 MHz,要求反馈系统的带宽不小于250 MHz。在清华大学加速器实验室研制的纵向束流反馈冲击器模型腔的基础上,该文利用MAFIA等电磁场微波模拟程序对其进行优化设计,通过优化冲击器脊波导的脊缝宽度和角宽度,使冲击器带宽从210 MHz增至260 MHz。使用微波矢量网络分析仪测量了改造后冲击器的阻抗、散射参数和高次模,并与优化计算做了比较。改造后冲击器的中心频率、带宽和分流阻抗均满足设计要求。文中还对冲击器的高次模进行了分析和测量。     

基于GPC的环肋耐压圆柱壳结构失稳概率分析

为评估具有小失效概率特性的深潜环肋耐压圆柱壳结构的失稳概率,提出了一种新的基于高斯过程分类和重要抽样的自适应分析方法.该方法通过引入马尔科夫链蒙特卡洛法和欧式距离,开发了一种新的考虑预测不确定性和取样均匀性的自适应试验设计策略,以便更高效地构造高斯过程分类器;采用核密度估计构造准最优重要抽样密度函数;基于失效概率估计的稳定性,提出了一种更精确的迭代停止准则.通过某一分段函数验证了所提分析方法的准确性及高效性.应用所提方法得到某深潜环肋耐压圆柱壳结构的失稳概率约为8.242×10^-5.     

托卡马克等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟研究

用粒子模拟方法求解在环形等离子体中静电电子温度梯度模的回旋动力学方程。采用了四阶变步长积分格式,使计算省时、简便;并且给出了模的最大增长率与电子温度梯度参数ηe和R／LTe的变化关系。与有关的实验进行了比较,数值结果接近实验测量值。     

倾斜煤层岩体裂纹生成与扩展对岩体失稳影响

以具有坚硬顶底板,倾斜软煤层顶板初次实稳的实际问题为背景,通过对岩石沿结构面裂纹生成与扩展而形成的岩梁初次失稳破坏形式进行了理论与实验研究。为今后进一步研究提供了科学的依据。     

大间隙环流中Jeffcott转子系统失稳阈的研究

采用 Routh- Hurwitz稳定性准则 ,研究了大间隙环流中 Jeffcott转子系统的失稳阈 .结果表明 :大间隙环流对 Jeffcott转子系统的失稳阈有较大的影响 ,大间隙环流产生的流体动力质量 ma 是导致这种影响的根本原因