用Lattice Boltzmann方法确定多孔介质的渗透率

应用７－Ｂｉｔ的正六角形格子的不可压缩Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型，对多孔介质中的流动进行模拟，通过研究流量和压力梯度的关系，给出了Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法模拟的Ｄａｒｃｙ定律。调节孔隙率，粘性系数等参数，给出了渗透率与这些参数的关系曲线。     

六角形孔径平面微透镜阵列的制作及基本特性研究

采用光刻离子交换工艺制作了六角形孔径平面微透镜阵列.离子交换后的变折射率区域有微小重叠,填充系数可达95%以上.对制作的六角形孔径平面微透镜进行了折射率分布、数值孔径和像差等光学特性测试,得到的六角形孔径平面微透镜阵列光学性能均匀,成像质量较好的结果.该透镜阵列的研制成功为制作高质量高填充系数透镜阵列及模拟生物复眼光学系统奠定了基础.     

金属蜂窝结构的稳态热性能

采用MCM、FVM方法数值模拟金属热防护系统蜂窝内辐射导热耦合换热,研究了一正六角形蜂窝的稳态热性能及其影响因素,定量分析了各种热量传递机制的作用.结果表明,金属蜂窝表面辐射换热和侧壁导热是主要热量传递方式,对所研究的蜂窝结构,在750 K以上蜂窝内表面辐射换热成为热量主要传递方式.     

用矩阵条件数求解相移最佳采样方式

应用相移干涉术测量物体相位时,相移量与相移帧数存在着最佳取值问题,即最佳采样方式,它决定着系统抗扰动和降低误差的能力.用系数矩阵的条件数衡量相位测量误差矩阵与强度探测误差矩阵方程的性态,即光强方程组对扰动的敏感程度,经数学推导及论证,得出结论:当系数矩阵为正交矩阵时,相位计算的误差最小,或者说在等间距满周期采样情况下,具有最强的抗噪音能力.在推导出最佳采样方式后,对系数矩阵的条件数与采样方式之间的关系进行了计算机模拟,并给出了模拟曲线.     

Lorenz系统族采样同步研究

从对连续时间混沌系统进行数字测量的角度，提出了连续时间混沌系统的采样同步问题. 利用控制理论的结果，设计了Lorenz系统族的采样同步系统. 仅需测量一个状态分量，就可在采样时刻实现同步. 数值模拟例证了同步的性能. 关键词： 混沌同步 Lorenz系统族 采样同步     

一个完全守恒的格子Boltzmann模型

利用六角形格子离散的方法,使得每个六角形Cell里含有 3种不同运动速度的粒子微团,宏观物理量用这些粒子微团的矩来定义.根据微观和宏观之间的质量、动量、能量守恒准则,建立了一个二维的D2Q19格子Boltzmann模型,从该D2Q19模型出发可推导出宏观的流体力学方程组.用该模型对冲击波在障碍物组表面上的折射现象进行数值模拟,并将计算结果与实验进行了比较.     

基于波导管的无缝扫描光刻激光均束设计

351nm波长的准分子激光器由光波导管作为激光均束器,直接输出正六角形均匀分布的照明光束,能在大面积激光投影光刻中实现无缝扫描。同目前常用的微透镜阵列器相比制作简单,无须光阑就能直接获取所需要的六角形光束,减少了能量损失。通过合理的假设和理论推算,依据管内最大反射次数就能适当地选取光波导管的长度,既保证了足够的反射次数以维持良好的均匀性,同时又避免了不必要的管长所带来的更多反射损耗。利用ZEMAX光学设计软件模拟和分析了由光波导管输出的照明光。结果表明,输出的六角形光束的相对光通量为96%,近似于平顶的能量分布,呈现出了极好的均匀性。     

数字全息中的一些基本问题分析

利用全息理论、傅里叶频谱分析和采样定理，在模拟和数字全息光栅实验基础上，分析了数字全息记录和再现中的一些基本问题。结果表明：在物体和CCD尺寸确定的情况下，记录光路结构参量只取决于对图像采样的要求及CCD的像素尺寸，只要物体到CCD的距离满足采样要求，数字全息图再现光场的三个部分就可以分离；用准直平行光作为记录参考光和模拟再现光，可以得到与物体大小和形状完全一致的再现像；采样条件对再现像的影响大于分离条件，减小参物光的夹角记录适当过采样的数字全息图，有利于提高再现像的质量；另外，在获得高质量再现像方面，根据物体的具体特征，尽可能记录高质量的数字全息图，与满足采样条件和分离条件具有同样重要的意义。     

增强采样分子动力学模拟在生物分子研究中的进展（英文）

分子动力学模拟能够描述蛋白质分子在行使生物学功能过程中涉及的构象变化,已发展成为中物学研究中重要的计算工具.由于生物分子的构象分布存在崎岖的自由能面,在较为复杂的生物体系的模拟中,传统的分子动力学模拟的构象采样能力受到极大限制,模拟的时间尺度与真实的生物学过程之间仍存在差距.增强采样是解决这一问题的有效手段.本文综述了两类增强采样方法即约束型和无约束型增强采样算法的理论基础、最新进展及其在生物分子中的典型应用,同时也简要总结了组合型增强采样算法近些年的发展.     

增强采样分子动力学模拟在生物分子研究中的进展

分子动力学模拟能够描述蛋白质分子在行使生物学功能过程中涉及的构象变化,已发展成为中物学研究中重要的计算工具.由于生物分子的构象分布存在崎岖的自由能面,在较为复杂的生物体系的模拟中,传统的分子动力学模拟的构象采样能力受到极大限制,模拟的时间尺度与真实的生物学过程之间仍存在差距.增强采样是解决这一问题的有效手段.本文综述了两类增强采样方法即约束型和无约束型增强采样算法的理论基础、最新进展及其在生物分子中的典型应用,同时也简要总结了组合型增强采样算法近些年的发展.     

使用噪声整形的多比特数字扬声器系统

本文讨论了ＰＣＭ数字式换能器的特点，采用了过采样和噪声整形技术对比特数字扬声器系统进行改进，给出了计算机模拟结果。     

重要性采样技术在水声系统中的应用

本文阐述了重要性采样的基本原理,讨论了有瑞利杂波时应用重要性采样估计水声系统误动作概率的方法,给出了计算机模拟结果。文中还分析了重要性采样的精度和最佳参数选取问题。     

便携式高速FTIR旋转式干涉仪数值模拟仿真分析

旋转式干涉仪可实现便携式傅里叶红外光谱仪的小型化设计,同时可提供高速光谱输出,但其光程差存在非线性问题。本文详细分析了便携式傅里叶转换红外光谱(FTIR)旋转式干涉仪结构,建立参考坐标系,根据几何光学原理推导了转镜转动光程差方程,并进行了数值模拟仿真分析,阐明了干涉仪光程差与转镜厚度、折射率和转角参数间的设计关系。采用无参考激光采样方式,利用多项式拟合光程差与转角的非线性关系,获得等光程差对应的时间非均匀关系,从而实现非等时间下的等光程差采样。相比等时间采样方式光程差速度的不稳定度降低为原来的1/5.3,这为转镜的速度控制提供更大不稳定裕度,同时也提高了FTIR的抗振能力。该数值模拟仿真分析结果为实现无参考激光的便携式高速FTIR的设计参数确定和优化提供数据支持和理论依据。     

掺杂六角形石墨烯电子输运特性的研究

锯齿型和扶手椅型六角形石墨烯分别跨接在两Au电极上, 构成分子纳器件, 同时考虑对六角形石墨烯分别进行B, N和BN局部规则掺杂. 利用第一性原理方法, 系统地研究了这些器件的电子输运特性. 计算结果表明: B及BN掺杂到扶手椅型六角形石墨烯, 对其电流有较好的调控效应, 同时发现本征及掺杂后的锯齿型六角形石墨烯均表现为半导体性质, 且N及BN掺杂时, 表现出明显的负微分电阻现象, 特别是N掺杂的情况, 能呈现显著的负微分电阻效应, 这也许对于发展分子开关有重要应用. 通过其透射特性及掺杂诱发的六角形石墨烯电子结构的变化, 对这些结果的内在原因进行了说明.     

光纤面板成象的理论分析和等效平均MTF的讨论

本文首先从积分抽样理论出发,阐述了六角形排列光纤面板传象的理论机理,然后对六角形排列光纤面板的等效平均MTF进行了分析和讨论·指出采用刀口响应曲线不能简单地转换成传递函数。     

基于等角度与等时间采样技术扫描成像系统

为满足扫描成像系统对图象配准精度,从理论上分析了在等时间采样方式下,遥感仪器对扫描系统速度稳定度的要求.探讨了等角度这一新型采样方式应用于未来遥感仪器的可行性.并将这两种采样方式成功应用于自行研制的短波红外成像仪.扫描图象表明等角度采样可以避免等时采样所产生的图象畸变.     

基于六角形晶格的光子晶体零折射率特性及其光学应用研究

运用色散特性分析的方法,在六角形晶格光子晶体能带结构的布里渊区中心找到了狄拉克点,用等效媒质理论验证了在这一点上光子晶体的等效介电常量和等效磁导率同时为零,即存在狄拉克频点,用此六角形晶格光子晶体可以实现零折射率材料,随后运用有限元数值仿真方法,研究了此六角形晶格结构在狄拉克频点及其附近所呈现的零折射率特性,将此种六角形晶格光子晶体经过合理设计用以制作凹透镜,发现可以实现远场的亚波长聚焦,此外在凹透镜的入射面处引入防反射结构可以在一定程度上增强聚焦效果,提高了系统的分辨率.     

基于六角形晶格的光子晶体零折射率特性及其光学应用研究

运用色散特性分析的方法,在六角形晶格光子晶体能带结构的布里渊区中心找到了狄拉克点,用等效媒质理论验证了在这一点上光子晶体的等效介电常量和等效磁导率同时为零,即存在狄拉克频点,用此六角形晶格光子晶体可以实现零折射率材料.随后运用有限元数值仿真方法,研究了此六角形晶格结构在狄拉克频点及其附近所呈现的零折射率特性.将此种六角形晶格光子晶体经过合理设计用以制作凹透镜,发现可以实现远场的亚波长聚焦.此外在凹透镜的入射面处引入防反射结构可以在一定程度上增强聚焦效果,提高了系统的分辨率.     

外磁场中的多节点六角形超导网络相边界

本文用矩阵方程的本征值解法求得了七节点、十九节点及三十七节点三种六角形超导网络在外磁场中的正常－超导相边界,讨论了多节点六角形网络相边界的极限行为。并对该算法的意义进行了探讨。     

一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法

提出了一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法,通过对低频相位屏的采样方式进行设计,能够充分地补偿相位屏中的低频信息.利用该方法对符合Kolmogorov理论的大气湍流相位屏进行数值模拟,并结合相位结构函数和相对误差函数对所提方法的准确性进行验证,分析谐波次数和采样点数对模拟相位屏的影响.此外,还将改进后的次谐波法与经典的功率谱反演法、Zernike多项式法、分形法及改进前的次谐波法进行了对比,结果表明:改进后的次谐波法对应的相位结构函数与Kolmogorov湍流理论值最符合,即利用此方法生成的相位屏最准确.