用于脉冲等离子体推力器烧蚀过程仿真的新型机电模型

用于脉冲等离子体推力器(PPT)工作过程仿真的一维机电模型, 具有模型简单、计算周期短等优点, 在PPT设计过程中得到了广泛应用. 本文针对机电模型假设工质烧蚀质量为常数和不考虑烧蚀过程这一局限, 提出了一种采用Teflon一维烧蚀模型计算工质烧蚀质量的改进模型, 并以LES-6 PPT为研究对象进行了仿真. 通过与LES-6 PPT实验数据进行对比, 仿真结果与实验数据符合, 充分验证了模型的可靠性. 此模型能够对Teflon工质在PPT工作过程中的温度变化和烧蚀过程进行仿真, 弥补了机电模型忽略烧蚀过程对仿真结果所造成的影响, 同时, 此模型依然保持了机电模型简单易于实现的优点, 对于脉冲等离子体推力器的设计具有重要意义. 关键词： 脉冲等离子体推力器 机电模型 烧蚀模型 数值仿真     

Kuramoto-Sivashinsky与Karda-Parisi-Zhang模型中生长界面分形特性研究

在（2＋1）维情况下，利用数值模拟研究了Kuramoto-Sivashinsky (K-S)与Karda-Parisi-Z hang (KPZ)模型所决定的非平衡态界面生长演化过程.结果表明，KPZ与K-S模型都表现出明 显的时间和空间标度特性.相对于KPZ模型而言，K-S模型所对应的表面具有更明显的颗粒特 征，当生长时间较长时，生长界面呈现蜂窝状结构.通过数值相关分析得到了生长界面的粗 糙度指数、生长指数和动态标度指数等参数.从两种模型对应的表面形貌特征和表面参数来 看，在(2+1)维情况下，KPZ与K-S模型所决定的表面具有完全不同的动态标度行为，属于不 同的两类物理模型. 关键词： Kuramoto-Sivashinsky (K-S)模型 Karda-Parisi-Zhang(KPZ)模型 分形 数值模拟     

基于随机共振原理的分段线性模型的理论分析与实验研究

提出了一种分段线性双稳态模型, 推导了模型的解析关系及其输出信噪比, 通过对该模型与连续双稳态模型的对比分析和仿真实验, 证明了该模型的优越性.该模型具有参数之间相互独立、易于调节的特点. 在对模型分析与数值仿真的基础上, 通过电路对强噪声背景下的微弱周期信号检测进行了实验研究. 结果表明分段线性随机共振模型能够有效实现对微弱周期信号的检测, 并能显著增强输出信噪比.     

高速车随机延迟逐步加速交通流元胞自动机模型

提出介于Nagel-Schreckenberg(NS)模型和Fukui-Ishibashi(FI)模型之间的一种新的一维交通流元胞自动机模型. 此模型采用NS模型中的车辆逐步加速方式,和FI模型中的仅最大速车可随机减速的车辆延迟方式.证明新模型的基本图,即车流渐近稳态的平均速度与道路上的车辆密度之间的函数关系与FI模型的完全相同.这也就是说,只允许最高速车辆可发生延迟的FI交通流模型,如果将其突然无限制加速方式(车辆可在一个时步内从零速加速到最高速限M或车头距离所允许的最大速度),改变为车辆的逐步有限加速 关键词： 交通流 元胞自动机模型 相变基本图 Nagel-Schreckenberg模型 Fukui-Ishibashi模型     

具有自适应反馈突触的神经元模型中的混沌:电路设计

近期文献中报道了在具有自适应反馈突触的神经元模型中,随着参数的变化,存在从两个共存吸引子到一个相连吸引子再到两个共存吸引子的混沌转化现象.本文对此模型进行了电路设计,同时对具有非单调激活函数功能的电路设计进行了细致的研究,并利用Electronic Workbench (EWB)软件对所设计的电路进行了仿真实验,研究了电路中的混沌现象,验证了所设计电路的动力学行为与通过数值模拟结果十分相似. 关键词： 自适应反馈突触 神经元模型 混沌 电路设计     

15顶角模型反射方程的常数解

得到了15顶角模型A2(1)模型和超对称t–J模型反射方程的非对角解,结果发现,A2(1)模型具有三种形式的非对角解,超对称t–J模型具有一种形式的非对角解,每种形式的非对角解均含有两个解,每个非对角解中均含有三个任意参数.关于对角解也得到了一些新的形式的解.     

高速桥梁瓶颈模型属性的研究

针对现实中桥梁形成的交通流瓶颈，建立了一个基于元胞自动机交通流桥梁瓶颈模型. 在周期性边界条件下，将系统的状态分成六“相”，利用平均场理论和决定性NS模型的结果，得到每条车道上的密度关系. 分析的理论值与计算机数值模拟结果符合得很好. 关键词： 元胞自动机模型 桥梁瓶颈 决定性NS模型 选择概率     

双光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠

我们对两个全同二能级原子通过双光子跃迁与单模辐射场发生相互作用的Tavis-Cummings(T-C)模型中的量子纠缠特性进行了研究.通过数值计算与分析,结果表明:双光子T-C模型的量子纠缠比单光子T-C模型的量子纠缠要保持得好一些;另外分析了双光子T-C模型中原子间偶极-偶极相互作用强度系数、原子与场的耦合系数、光子数对两原子间纠缠特性与场熵的影响.     

具有加权顾前势的交通流模型

交通流随机行为的研究对于理解交通系统的内在演化规律具有重要作用. 基于元胞自动机模型和顾前势模型, 提出了一种考虑加权顾前势的交通流模型. 通过引入顾前势加权系数及对越靠近自身车辆的相互作用势赋予越大的权重, 使得建模过程更符合实际交通中司机根据前面车辆和环境情况进行随机决策的过程. 通过数值模拟, 再现了丰富的高密度交通行为. 仿真结果表明, 加权系数在高密度情况下作用明显, 更有利于在保持较高交通密度的同时, 具有较高的交通流量和道路通行能力. 关键词： 交通流 顾前势 随机模型 加权     

一种新的k方程转捩湍流模型

本文在分析了针对充分发展湍流模型建立的k方程湍流模型模拟转捩流动的能力之后，构筑了一种新的Fμ函数及相应的k方程湍流模型．将该模型应用于数值求解NS方程，模拟了中等来流湍流度下零压力梯度平板捩报流动，并将部分计算结果与实验结果及经验关系进行了比较．     

An Extended Optimal Velocity Model with Consideration of Honk Effect

Based on the OV (optimal velocity) model, we in this paper present an extended OV model with the consideration of the honk effect. The analytical and numerical results illustrate that the honk effect can improve the velocity and flow of uniform flow but that the increments are relevant to the density.     

An asymmetric full velocity difference car-following model

This paper presents a car-following model that considers the asymmetric characteristic of the velocity differences of the vehicles in a traffic stream. The problems of the prevalent general force (GF) model and the full velocity difference (FVD) model were solved. Furthermore, the optimal velocity (OV) model, the GF model, and the FVD model are proved to be the special cases of the proposed asymmetric full velocity difference (AFVD) model. The mathematical model is presented, followed by simulation analysis which demonstrates the properties of the AFVD model.     

双车道多速车辆混合交通流元胞自动机模型的研究

把NaSch模型的刹车概率分开为独立的加速和减速概率，引入转道规则，建立了双车道多速车辆的混合交通流模型.通过计算机数值模拟，得出了不同参数下混合交通的速度和流量与 密度关系的基本图.结果表明，转道概率、混合比例和加减速概率对混合交通都有重要的影 响，慢车的特性对混合交通起着决定性的作用. 关键词： 元胞自动机 混合交通流 NaSch模型     

Multiscale analysis of a spatially heterogeneous microscopic traffic model

The microscopic Optimal Velocity (OV) model is posed on an inhomogeneous ring-road, consisting of two spatial regimes which differ by a scaled OV function. Parameters are chosen throughout for which all uniform flows are linearly stable. The large time behaviour of this discrete system is stationary and exhibits three types of macroscopic traffic pattern, each consisting of plateaus joined together by sharp interfaces. At a coarse level, these patterns are determined by simple flow and density balances, which in some cases have non-unique solutions. The theory of characteristics for the classical Lighthill-Whitham PDE model is then applied to explain which pattern the OV model selects. A global analysis of a second-order PDE model is then performed in an attempt to explain some qualitative details of interface structure. Finally, the full microscopic model is analysed at the linear level to explain features which cannot be described by the present macroscopic approaches.     

双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型的研究

考虑不同车辆的驾驶员有不同的驾驶方式和习惯，具体表现为不同的驾驶员采用适合自己行车特点的交通流模型在道路上驾车行驶，在一维元胞自动机交通流NS模型和WWH模型的基础上，建立了双车道元胞自动机NS和WWH交通流混合模型. 通过计算机模拟，给出了混合比例系数f_NS对混合交通流的速度-密度和流量-密度图以及车辆转道频率影响的结果. 关键词： 双车道 元胞自动机 混合交通流模型 计算机数值模拟     

考虑延迟概率因素对混合车辆敏感驾驶交通流模型的研究

在交通流NS模型的基础上，考虑混合车辆之间存在的速度差异，不同车辆的驾驶员在对前车的敏感驾驶随机减速行为过程中其延迟概率是不同的，从而提出了一维多速混合车辆敏感驾驶元胞自动机交通流模型. 通过计算机数值模拟得到了混合车辆在不同参数下的 基本图.结果表明，与NS模型、SDNS模型相比，道路交通流量有较大的提高，而且还展现出 了亚稳态、相分离等复杂的实际交通行为现象.结合实际情况，对混合交通的特性进行了分析和讨论. 关键词： 元胞自动机 混合交通流模型 亚稳态 相分离 计算机模 拟     

Cellular automaton model considering headway-distance effect

This paper presents a cellular automaton model for single-lane traffic flow. On the basis of the Nagel-Schreckenberg （NS） model, it further considers the effect of headway-distance between two successive cars on the randomization of the latter one. In numerical simulations, this model shows the following characteristics. （1） With a simple structure, this model succeeds in reproducing the hysteresis effect, which is absent in the NS model. （2） Compared with the slow-tostart models, this model exhibits a local fundamental diagram which is more consistent to empirical observations. （3） This model has much higher efficiency in dissolving congestions compared with the so-called NS model with velocitydependent randomization （VDR model）. （4） This model is more robust when facing traffic obstructions. It can resist much longer shock times and has much shorter relaxation times on the other hand. To summarize, compared with the existing models, this model is quite simple in structure, but has good characteristics.     

Generation of optical vortex light beams by volume holograms with embedded phase singularity

Special features of the optical-vortex (OV) beams generated by thick holographic elements (HE) with embedded phase singularity are considered theoretically. The volume HE structure is based on the 3D pattern of interference between an OV beam and a standard reference wave with regular wavefront. The incident beam diffraction is described within the framework of a linear single-scattering model in which the volume HE is represented by a set of parallel thin layers with the “fork” holographic structure. An explicit integral expression is derived for the complex amplitude distribution of the diffracted paraxial beam with OV. The numerical analysis demonstrates that the HE thickness may essentially influence not only selectivity and efficiency of the OV beam generation but also the amplitude and phase profile of the diffracted beam as well as regularities of its propagation. We have studied the generated OV morphology and laws of its evolution; in particular, the possibility of obtaining a circularly symmetric OV beam regardless of the diffraction angle is revealed.     

考虑横向分离与超车期望的车辆跟驰模型

为了更加客观地描述实际的车辆跟驰行为, 在优化速度模型的基础上, 通过引入横向分离参数并提出超车期望和虚拟前车的概念, 建立了考虑横向分离与超车期望的车辆跟驰模型.对模型进行线性稳定性分析, 得到了模型稳定性条件, 发现车辆横向分离、超车期望和虚拟前车的位置的增加, 在车流密度较小、车速较快的情况下, 使得交通流稳定区域增大, 但在车流密度较大、车速较慢的情况下, 反而使得交通流稳定区域减小.数值模拟结果验证了模型稳定性分析的结果, 表明在交通瓶颈处等交通流密度较大、运行缓慢的区域, 为抑制交通拥堵, 应该限制车辆的横向偏移和超车行为的发生. 关键词： 交通流 车辆跟驰模型 横向分离 超车期望     

基于无导数优化方法的数值模式误差估计

初始场误差和模式误差是制约数值预报准确率的两个关键因素,本文主要考虑利用历史观测资料实现时空演变的模式误差的估计问题.通过把模式误差综合考虑成为准确模式中的未知项,把历史资料看作是带有未知项的准确模式的特解,构造了求解时空演变的模式误差项的反问题及其最优控制问题.给出了一个解决最优控制问题的无导数优化方法,该方法的优点是不需要建立原数值模式的切线性模式与伴随模式,它只需在增加一个外强迫项的基础上运行原数值模式即可实现模式误差项的最优估计.关于Burgers方程的算例表明,无论模式的初始状态是否准确已知,无导数优化方法都能有效解决时空演变的模式误差的最优估计问题,它为实际业务模式利用历史数据提取模式误差信息并显著地改进预报效果提供了一种方便可行的数值方法与理论依据.