强流轴对称相对论电子束的势能与发射度

推导了轴对称相对论电子束在漂移管内的空间电荷势及相互作用势能,分析了势能在束流传输过程中的变化规律,并与束流均方根发射度的变化方程比较,指出一部分势能随束流传输过程中包络振荡呈现出可逆的变化;另一部分势能在束流传输系统及束流本身非线性力的作用下,随着电荷密度分布变化转为电荷横向热运动能量,从而导致束流归一化发射度增长,这种转化是一个不可逆的过程。     

变深度浅水域中非定常船波

以Green—Naghdi(G—N)方程为基础，采用波动方程／有限元法计算船舶经过变深度浅水域时非定常波浪特性．把运动船舶对水面的扰动作为移动压强直接加在Green-Naghdi方程里，以描述运动船体和水面的相互作用．以Series60 CB＝0．6船为算例，给出自由面坡高，波浪阻力在船舶经过一个水下凸包时变化规律，并与浅水方程的结果进行了比较．计算结果表明，当船舶经过凸包时，波浪阻力先增加，后减少，并逐渐趋于正常．同时发现，当船速小于临界速度时(Fr＝√gh＜1．0)，G—N方程给出的船后尾波比浅水方程的结果明显，波浪阻力也比浅水方程的结果有所提高，频率散射必须考虑．当船速大于临界速度时(Fr＝√gh＞1．0)，G—N方程的计算结果与浅水方程差别不大，频率散射的影响可以忽略．     

2MeV注入器磁场设计与计算

用数值计算方法对２ＭｅＶ注入器上的外加螺线管线圈进行了设计和计算，最后提出在阳极杆部分另加外一反向线圈，得到了较佳结果，同时也给出了整个区域的磁场分布和在磁场作用下的电子束传输的束包络轨迹及束流参数等。     

2MeV有箔注入器的束流调试

为２０ＭｅＶ ＬＩＡ建造的２ＭｅＶ注入器的束流技术指标经过一年多实验调试已达到能量２ＭｅＶ、束流３ｋＡ、亮度大于或等于１０＾８Ａ／（ｍ．ｒａｄ）＾２。建立了二维数字模型，对注入器的电子发射和束流传输过程进行了模拟，用模拟结果指导实验调试，并同实验结果进行对照，重点分析了有箔情况下自有的聚焦作用。     

结构主动控制的LQG/LTR改进方法

提出一种改进的LQG／LTR(Linear Quadratic Gaussian synthesis with a Loop Transfer Recovery)结构主动控制方法，一种新的补偿器结构被用于回路传输恢复(LTR)。这个补偿器有以下优点：(1)它是开环稳定的；(2)它能保证整个闭环系统的稳定性；(3)更重要的是．对于相同的回路传输恢复度，它所需要的增益要小于传统LQG／LTR方法的基于观测器的控制器增益。还有，就是这个新的补偿器比传统的基于观测器要有较好的恢复性能。最后，数值算例验证了本文方法的有效性。     

二级高压驱动阵列弹珠同步弹射微型爆源的研制

针对当前大当量地下爆炸真空室模拟试验中爆源起爆方式高度依赖火药制品等问题，基于地下爆炸相似理论和二级气炮原理，自主研制了二级高压驱动阵列弹珠同步弹射微型爆源装置。装置利用二级高压气体驱动弹珠同步击碎玻璃球壳，释放球内高压气体，以模拟真实爆炸气体生成物的推出。整套爆源装置的发射参数:高压气室充气压力4 MPa，玻璃球壳内残余稳态气体压力约为3 kPa，能够用于0~20 kt当量地下爆炸成坑效应的真空室模拟。爆源适用性试验验证表明，该爆源装置的爆破机制和爆破效果满足大当量地下抛掷爆炸真空室模拟试验的功能需求，且具有较高的安全性、可控性和可操作性，为开展相关模拟试验提供了新的技术方法。     

瞬态光学渡越辐射测量系统的设计

光学渡越辐射是运动的带电粒子穿过两种不同电介质的界面时产生的能量向外辐射,辐射能量的分布具有显著的角度分布特点。对电子束产生的光学渡越辐射能量的空间角分布进行测量,可以获得电子束的发散角、发射度、能量等参数。针对所测量的带电粒子束的特点,介绍了在神龙一号上利用光学渡越辐射原理进行电子束发射度测量的瞬态测量系统的设计方法,达到了同时测量电子束发散角和束斑的要求,为进行时间分辨测量系统的设计奠定了基础。     

关于水气界面处的气体传输

水气界面处的气体传输问题由于其对于地球大气中温室效应气体收支的重要意义,近年来受到广泛的关注．综述国际上在水气界面处传质研究的新进展,在简评各种基本的传质模型基础上,着重介绍在剪切水气界面附近湍流相干结构及其与气体传输的关系方面的一些新发现、新观点．对于实际海气界面气体传输的若干机制进行了评述．为实际估算海气界面处气体传输速度的目的,建议了一种综合考虑剪切与波破碎两种机制的气体传输复合计算方法,得到与实测较满意的符合．      

气体与表面相互作用——最新的观察与解释

在过去十年内，随着计算机的广泛使用和性能的显著提高，稀薄气体动力学研究的课题更加充实丰富，在实验方法和仪器设备方面也有重要进展．本文第一部分叙述粒子 表面动力学的最新研究进展，其中发现选定状态的离子的速度和转动能是入射束的离开方向和参数的函数．最近，与实验一起进行了大量计算机模拟，表明二者相结合的研究是很有益的．在束流实验中，所产生的散射粒子的速度分布和密度与数值模拟结果符合得很好．第二部分介绍了更直接地与非常高的大气层中的飞行和测量相联系的气体 壁面相互作用的研究．本节从考察一些年前完成的离子束与表面相互作用开始．它提供了很有参考意义的与现代研究结果的比较，并给出了有用的标准．本文接下去探讨了“火星探索者”外形，它在过去几年内一直是一些风洞和计算研究的课题．对Ｎａｖｉｅｒ Ｓｔｏｋｅｓ方程和ＤＳＭＣ计算结果进行了有趣的比较     

新型陀螺仪转子表面的测量及对陀螺性能的影响

提出了一种新的陀螺转子表面测量技术，它采用光强调制式的单光纤传感器作为测量元件。系统测试(0～100μ)结果显示：相应的灵敏度为2．5mV／μm，精度等级优于1％，重复性优于0．5％。设计了一种适用于陀螺转子表面测量的系统，其测量精度达到0．005μm。以直径38mm的实心陀螺转子球为例介绍了整个系统的组成及其工作过程，给出了两种转子表面图形绘制法(墨克脱投影法和三维表面重现法)和该陀螺转子的三维表面测量图；最后分析了图形的存在引起的转子表面不规则对陀螺性能的负影响，这些参数可以用来预测陀螺漂移性能。陀螺；转子表面测量；光纤传感器；二维旋转台；表面图的绘制     

四维相空间和束横向分布

用相椭圆解析几何法得到束横向四维相椭球方程的普遍形式；推导出三类分布（KV、WB和GS）下的各种二阶矩量及束的均方根发射度εrms与边发射度ε（或εeut) 之间的关系。辨析了一些输运编码中的均方根发射度定义， 指出轴对称情况下用极坐标r简单代替直角坐标x或y得到的均方根发射度（ε^*）公式不同于惯用公式，惯用均方根发射度εrms是ε^*的1．62倍。     

10MeV LIA传输聚焦系统的元件参数选取和聚焦性能的数值计算

采用束流矩阵法对１０ＭｅＶＬＩＡ传输聚焦系统磁元件的位置布局进行了数值计算，给出了电子束在整个系统中的包络图，特别是束包络在靶附近的行为，对系统磁元件布局的优化进行了计算研究。着重计算了磁透镜参数的变化对系统聚焦性能的影响，探讨了实现电子束成功打靶的调试途径。     

双层微球壳流固耦联振动及声散射分析

为研究在药物输送中常用包裹药物的双层壳体声散射特性,本文建立了双层微球壳与其内外流体耦联振动模型。通过求解在超声波作用下各层球壳与内外流体的耦合作用方程,得到了球壳径向位移的级数形式解;利用此级数解分析了球壳的材料参数和几何参数对声散射特性的影响。结果表明：散射率曲线的峰值总是出现在耦联系统的固有频率处;内层球壳的密度增大200kg/m3时,第1阶子波的第2个散射率峰值增大了13.9%,但对第0阶子波基本无影响;内层球壳的杨氏模量增大40MPa时,固有频率增加近20%;外层球壳厚度增加0.1μm时,固有频率增大的幅度较小,但各散射率峰值减小幅度均大于9%。这些结果有助于了解双层微球壳声散射特性,从而指导药物包裹体的参数设计。     

重复频率超宽带高功率微波电源的控制

基于西门子PLCS7—200接收与发送指令，利用VB6．0的串行通信编程的MSComm控件。设计PC机与PLC通信程序系统。通过光纤传输，对强电磁干扰环境中的脉冲触发系统、直流电源及电源开关进行远程自动测控。结果表明，系统有很高的可靠性、稳定性、抗干扰能力。     

高速喷流下的柔性旋转火箭发射系统瞬态响应

对于柔性旋转火箭发射系统，考虑高速燃气喷流作用下的系统耦合振动．建立发射系统动力学模型，数值计算发射管流场结构，确定系统瞬态响应和燃气流冲击对火箭发射姿态的影响，更加真实地模拟柔性旋转火箭的发射动力学环境．     

过载作用下聚乙烯疲劳裂纹扩展行为研究

论文针对中密度聚乙烯材料(MDPE)，采用平板试样进行了I型疲劳裂纹扩展和单次过载下裂纹扩展试验．发现与金属材料类似，单次拉伸过载对聚乙烯(PE)的疲劳裂纹扩展有明显的迟滞作用，降低了裂纹扩展速率．试验还通过变载荷刻线法获取疲劳裂纹扩展前缘的实际形貌和变化规律，对常规变载荷刻线方法进行了调整和验证，其修正方法对高分子材料的疲劳裂纹扩展前缘刻线具有较好的效果．通过观察发现含楔形塑性区的裂尖钝化是裂纹迟滞的主要原因．过载引入的塑性区内残余应力对裂纹迟滞也起了重要作用．论文利用Dugdale模型计算了塑性区尺寸，使用基于残余应力的Wheeler模型对过载迟滞进行了很好的拟合．     

高斯分布及其截断和抽样

详细推导了高斯分布的轴对称电子束的截断方法和确定截断因子的表达式。结果表明在截断因子为０．９时的电子束发射等于均方根发射度的二倍，而当电子束发射率高于均方根发射度时的截断因子仅为０．５９。给出了四维坐标变量的几率密度函数公式，并简述了相应的抽样方法。     

基于双向渐进结构优化法的“破损-安全”结构轻量化设计

“破损-安全”(fail-safe)设计通过冗余载荷路径设计提升结构的损伤容限(残余承载能力),是保障飞行器结构安全性的重要设计环节；然而，冗余结构形式不可避免地导致重量增加、效率降低，严重制约飞行器结构性能的进一步提升.论文基于双向渐进结构优化法(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization),提出了一种“破损-安全”结构轻量化设计方法.具体地，设计方法采用“0/1”离散拓扑变量，以结构重量(材料用量)最小化作为优化目标，同时对局部破损结构的承载形变进行约束(低于安全阈值).针对渐进结构优化法难处理多设计约束的瓶颈，采用p范数法对局部破损结构的最大承载形变进行凝聚，并通过拉格朗日乘子将其耦合至优化目标函数，实现结构轻量化与“破损-安全”的同步设计.进一步地，并依据最大残余承载形变对局部区域破损之于“破损-安全”的影响程度进行判定，通过免除低影响局部破损区域的残余承载形变分析与约束，大幅度地提升了优化设计效率.通过系列基准测试算例，验证了论文“破损-安全”设计方法的有效性及高效性.     

反磁回路诊断强流脉冲电子束半径的研究

反磁回路(Diamagnetic loop，DML)诊断强流脉冲电子束半径是一种可在线诊断技术，它利用一个环绕电子束并与其同轴的反磁回路通过电磁感应测量该电子束的磁矩，从而在某些易于满足的条件下推得该电子束的均方根半径。这种诊断技术与其它方法(如三梯度法)相配合还可以同时在线诊断强流脉冲电子束的发射度、束包络斜率等参数。本文介绍了反磁回路诊断束半径的原理和应用、反磁回路的设计和标定，以及用密绕螺线管线圈模拟电子束诊断实验和结果。     

两层压电换能器之间的电能传输

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器，一层模拟发射声波的驱动换能器，另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器，通过对压电板的分析，求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系，得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式。最后，通过计算实例，分析了系统参数对结构功能的影响规律。