豫南山区典型森林类型土壤水分变化规律研究

采用连续定位观测的研究方法,对豫南低山区天然落叶阔叶林土壤水分变化规律进行了研究.结果表明,10cm,20cm,30cm,50cm四个不同测定深度处的土壤水分随季节变化均发生明显的周期性变异,土壤水分含量50cm20cm30cm10cm;变异幅度随深度增加而增加,即50cm30cm20cm10cm;垂直变化差异显著.土壤水分含量与降雨量存在显著的回归关系,10cm,20cm,30cm,50cm四个测定深度土壤水分含量与降雨量的线性回归方程相关系数分别达到0.727,0.772,0.786,0.626.     

土壤重金属复合污染整体模型研究

在重金属迁移建模研究成果的基础上,考虑土壤对重金属的吸附特性,推导出土壤重金属复合污染物迁移转化整体模型.为求解该模型,分别引进Langmuir等温竞争吸附模型与土壤水分迁移模型.最后,以重金属Zn和Cd为例,数值模拟其在土壤中的垂向迁移过程,并利用MATLAB画出相关图形.     

基于分形维数的Ni-Co电刷镀层表面形貌分析研究

采用电刷镀技术获得了Ni-Co合金电刷镀层,借助于扫描电子显微镱观察得到了镀层的表面形貌图.通过改变镀液中Co离子含量的比例,使镀层中Co元素含量发生变化,从而使镀层表面形貌发生变化.利用盒维数的计算方法,计算出了不同Co元素含量的表面形貌分形维数.以分形维数作为衡量指标,研究了镀液中Co元素比例对镀层表面形貌的影响.     

二维非饱和土壤水分运动问题的半离散有限体积元模拟

本文利用基于重心对偶剖分的有限体积元法建立了二维非饱和土壤水分运动问题的数值逼近格式,讨论了离散有限体积元解的存在唯一性,并给出了最优误差估计的证明.最后给出数值算例,模拟结果表明,利用有限体积元格式来求解二维非饱和土壤水分运动问题是可靠的,且该格式具有稳定性和可实用性.     

基于Hausdorff分形导数Richards方程的土壤入渗率和水文模型类型

基于Hausdorff(豪斯道夫)分形导数Richards方程,推导了土壤入渗率与时间的关系.该模型仅有两个参数,其中Hausdorff分形导数的阶数α能够表征水分在土壤中扩散环境的力学特征,刻画土壤结构的非均质性质,而土壤孔径分布指标λ决定了不同水文模型的类型.通过两个算例,观察到当Hausdorff导数的分形维α≠1时,入渗率表现出一定的记忆性,即α的值越小,入渗率随时间的变化越慢,记忆性越强;且同时反映出水分入渗的扩散环境愈加偏离经典模型的理想状态.土壤孔径分布指标λ的值越小,土壤水分渗透的速率越慢,该参数是反映土壤渗流特征的一个基本指标.     

药物在人体代谢中的数学模型

针对药品研制的实验过程,掌握服药之后血液中药物的浓度变化是非常必要的.根据药物动力学知识,运用微积分理论,合理地推导出了适合不同情况的数学模型.从数学理论上解决了不同体重、服药后在不同时刻血液中的药物含量.检验结果表明理论数据与实际相吻合.     

利用模糊综合评价实现企业知识水平的量化分析

在知识经济的高技术产业中 ,其知识因素大大超过了物质因素 .企业的经济效益主要取决于知识水平的高低 .从而如何评价企业的知识水平是一个值得认真研究的课题 .知识水平评价体系基本是软的 ,很难确定出具体的指标数量 .本文拟以模糊数学为工具对产品的知识含量进行综合评价 .     

二维非饱和土壤水分运动方程的径向基配点差分法

针对二维非饱和土壤水分运动方程,将径向基配点法结合差分法构造了一种新的数值算法.该算法先采用差分法处理非线性项,再利用径向基函数配点法的隐格式求解方程,避免了因非线性项的存在导致不能直接使用配点法的现象,并且证明了该算法解的存在唯一性.通过对非饱和土壤水分运动的数值模拟,并采用试验数据对新算法进行了验证,模拟结果与试验结果非常吻合,表明该算法实用、有效.同时,比较分析了不同径向基函数以及不同算法的模拟精度,结果表明,与MQ函数和Guass函数相比,新的径向基函数具有更好的模拟精度,且相对于有限差分法和有限元法,本文提出的方法具有一定的优越性.     

高炉炉温与生铁元素含量及其关系的多因素分析

前言 早在五十年代中期,国外专家就注意到了生铁中碳的绝对含量升高了20～50%,而硅的含量随着冶炼技术的提高稳定在0.5%左右,这就使得过去通过有经验的工人凭出铁时所溅的火花来判断炉温的方法愈来愈不适应了.但是准确判断炉温又十分重要,炉温过高,浪费能源,过低又会使生铁冻结,造成生铁质量出格,带来更大的经济损失.于是,寻找生铁中含量多、易测量的元素来代替硅去预报炉温就显得比较重要了.于是提出: Ⅰ.生铁中各种元素与含碳量之间有什么关系? Ⅱ.含碳量与炉温是否有关系?如果有关系,能否用碳来预报炉温? 针对以上问题,我们用多元统计分…     

基于变分法对一类非线性扩散方程解析解研究

本文分别针对一类扩散系数为非线性指数函数和幂函数的扩散方程,基于变分原理中的泛函极值理论分别提出了求解该方程Dirichlet边界和Neumann边界问题解析解的新方法,并证明了新方法是泛函问题极值解的充要性.以非饱和土壤水分运动问题为背景,给出了积水和恒通量条件下水平吸渗问题的解析解,并通过数值算例将解析解与数值解进行了比较分析,结果表明本文方法得到的解析解能够准确预测非饱和土壤水分水平吸渗问题的土壤含水量分布,是一种有效方法。因此本文方法为求解这一类非线性扩散方程提供了一种有效的新方法.     

Laplace方程有孔椭圆区域边值问题的解析解

本文利用相似流动替换方法 ,解决了中心有圆孔的椭园形区域上 Laplace方程第一类边值问题 ;采用分区域解法 ,给出了中心有椭园孔的椭园形区域上 Laplace方程第一类边值问题的解析通解 .这一结果在许多工程领域有重要应用 ,本文给出了油藏工程实例     

Numerical study of the transverse supersonic flow of a diatomic rarefied gas past a plate

The two-dimensional supersonic rarefied gas flow past an infinite plate placed normally to the flow is analyzed. The gas possesses rotational degrees of freedom. The problem is stated for a model kinetic equation and is solved by applying a second-order accurate implicit conservative finite-difference method. The gas parameters correspond to nitrogen. The results are compared with those obtained for a monatomic gas. The influence exerted by the rotational degrees of freedom and the boundary conditions at the plate’s surface on the aerodynamic characteristics of the plate and the flow pattern is illustrated.     

Analysis of Elastomeric Composites Based on Fiber Systems. 4. 3D Composites

The elastic properties of 3D elastomeric composite materials under large deformations are considered. The investigation is based on the structural macroscopic theory of stiff and soft composites. The results of micro- and macromechanical analyses of composite materials with compressible and poorly compressible matrices are presented. The character of interaction between the fibers of various reinforcing systems in these matrices is revealed. The deformation characteristics of the composites in tension and shear are presented as functions of their orientation and loading parameters. The evolution of the configuration of a composite material with a compressible matrix during loading is traced.     

Theoretical model of laminar flow in tubes in rolling motion

The theoretical model of laminar flow in tubes in rolling motion is established. The velocity and temperature correlations are derived, and the frictional resistance coefficient and Nusselt number are also obtained. The oscillation of parameters is induced by the tangential force due to rolling motion. The effect of centrifugal and Coriolis forces on the flow is negligible. The tangential force does not effect on the average parameters. The oscillating amplitude of Nusselt number increase with the Prandtl number increasing. Both the oscillating amplitudes of frictional resistance coefficient and Nusselt number increase with the rolling frequency increasing.     

Exact solution of thermal stress problem of an inhomogeneous hygrothermal piezoelectric hollow cylinder

The closed-form exact solution for the hygrothermal response of inhomogeneous piezoelectric hollow cylinders is obtained. The interaction of electric potentials, electric displacement and elastic deformations is presented. The present cylinder is subjected to both a mechanical load and an electric potential. The material properties coefficients of the present cylinder are assumed to be changed in the radial direction by different distribution forms. The field quantities like displacement, stresses and electric potentials in the inhomogeneous piezoelectric cylinders are determined. The significant of influences of material inhomogeneity, initial temperature, final moisture, and the load and electric ratios in the field quantities are investigated. The concluding remarks and suitable discussions are made.     

Maximum Likelihood Estimation of Hidden Markov Multivariate Normal Distribution Parameters

Hidden Markov model is widely used in statistical modeling of time, space and state transition data. The definition of hidden Markov multivariate normal distribution is given. The principle of using cluster analysis to determine the hidden state of observed variables is introduced. The maximum likelihood estimator of the unknown parameters in the model is derived. The simulated observation data set is used to test the estimation effect and stability of the method. The characteristic is simple classical statistical inference such as cluster analysis and maximum likelihood estimation. The method solves the parameter estimation problem of complex statistical models.     

Optimal control of the solidification process in metal casting

The optimal control of the solidification process in metal casting is considered. The mathematical model is based on a three-dimensional two-phase initial-boundary value problem of the Stefan type. The mathematical formulation of the optimal control problem is given. The problem is solved numerically by direct optimization methods. The numerical results are described and analyzed. Some of the results are illustrated by plots.     

自由表面与粘性尾迹的相互作用

解析地研究了无限深不可压粘性流体中运动物体产生层流尾迹与自由表面波的相互作用．以定常的Oseen方程模拟受扰流动,对于小振幅自由表面波则采用线性化的运动学和动力学边界条件．在数学描述上,运动物体以Oseen极子模拟,受扰流场分解成表述粘性尾迹的无界奇异Oseen流和描述自由面效应的有界正则Oseen流之和．通过积分变换法,得到自由表面波的精确解．借助Lighthill的两步格式,导出了自由面波高带有附加校正项的渐近解．所得对称解显示了波动的振幅因粘性和潜深的存在而呈指数衰减．     

关于建立玉米叶片的数学模型的几种方法的讨论

分别运用拉格朗日插值法、最小二乘的三次多项式拟合法和经典三次样条插值法建立了玉米叶片的数学模型,并从收敛性、稳定性、光滑性等方面对三种方法进行了对比分析,通过对所给实例的绘图效果进行比较,指出了拉格朗日插值法、最小二乘的三次多项式拟合法和经典三次样条插值法在描述玉米叶片形态特征的效能上的利弊.     

政府调控下的能源供需系统动力学分析

依据一个经济时期内能源需求、能源供应和政府调控之间相互依存、相互制约的演化关系为背景建立了一个新的能源供需模型.模型中引入市场自身调节的闽值,政府调控的阈值,政府调控对能源需求和能源供应的影响系数等参数,通过参数的调整,分析了政府调控在能源供需中的作用.通过平衡点稳定性、系统的耗散性、Lyapunov指数谱等的分析,研究了系统的基本动力学行为,利用数值模拟的方法给出了系统的动力演化行为;给出了模型中参数估计的方式,对模型所反映的现实意义进行了解释,给出了数值模拟结果,验证了理论分析的正确性.