基于共轭梯度法和快速傅立叶变换的粗糙表面微动接触数值研究

实际工程表面多为粗糙表面,研究粗糙表面的表面形貌对微动接触中压力和应力的影响具有重要意义。本文研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,算法核心是利用共轭梯度法CGM(Conjugate gradient method)计算微动接触中的表面压力及切向应力并利用快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier transform)加快计算速度。然后,对单峰表面、正弦表面和随机粗糙表面的接触进行数值研究。结果表明,表面幅值对切向载荷-位移曲线以及接触过程中的能量耗散有影响,表面幅值越大,相同切向载荷作用下产生的切向位移越大,能量耗散也越大。     

离子能量筛选器仿真设计

离子源作为一种离子束发射装置,常用于光学薄膜的制备中,但离子束中包含各种能量的离子,在光学薄膜制备过程中严重影响着薄膜成型后的微观结构和性能.针对目前国内外离子源普遍存在输出能谱过宽的缺点,以电磁场理论为基础,并对各能级的离子运动轨迹进行了仿真分析,设计了一种离子能量筛选器,仿真结果表明,经过筛选器筛选后能有效剔除过高...     

离散颗粒集合体-Cosserat连续体模型的连接尺度方法

基于针对分子动力学-Cauchy连续体模型提出的连接尺度方法(BSM)[1,2],发展了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的BSM。仅在有限局部区域内采用DEM以从细观层次模拟非连续破坏现象,而在全域则采用花费计算时间和存储空间较少的FEM。通过连接尺度位移(包括平移和转动)分解,和基于作用于Cosserat连续体有限元节点和颗粒集合体颗粒形心的离散系统虚功原理,得到了具有解耦特征的粗细尺度耦合系统运动方程。讨论和提出了在准静态载荷条件下粗细尺度域的界面条件,以及动态载荷条件下可以有效消除粗细尺度域界面上虚假反射波的非反射界面条件(NRBC)。本文二维数值算例结果说明了所提出的颗粒材料BSM的可应用性和优越性,及所实施界面条件对模拟颗粒材料动力学响应的有效性。     

半环中赋值与序的相容性

在交换半环范畴中,研究赋值与序之间的相容性。通过引进赋值的半截口,这样一个事实被证明:半环的一个赋值具有一个半截口,只要该赋值的值幺半群是一个群。基于此事实,建立了如下主要结果:对于半环S的一个赋值v,v是S的一个实赋值当且仅当v与S的某个序相容。     

基于宽色域色彩光谱样本集的色度校正方法研究

在跨媒体色彩再现流程中,受色彩再现场景光源及设备呈色机理等因素的影响,同一色彩信息在不同数字媒介之间进行传递时,往往存在色彩传递失真现象,该问题严重影响了现阶段影像色彩复制与传递的客观准确性。色度校正旨在克服上述色彩失真问题,进而提升影像色彩信息传递品质。现有色度校正方法主要可分为色适应变换类算法以及回归校正算法两大类,目前由于此两类方法所采用的训练样本普遍色域过小,故其往往导致在高饱和度色彩区域色度校正误差较大。为此,研究提出了一种基于宽色域色彩光谱样本集的新型色度校正方法。通过各类典型色彩光谱样本的收集与制备,构建了具有广阔色域范围的典型色彩光谱样本集,并在此基础上结合色域划分及色纯度寻优方法实现了现有回归校正模型建模样本的扩充与优化,显著提升了现阶段色度校正算法的校正精度。实验结果显示,在各类照明组合条件下,相比于现有色适应变换类方法以及回归校正类方法,所提出的色度校正方法可将以CIEDE2000色差公式表示的色度校正误差降低15%左右,对于高饱和度色彩区域其对应降幅可达40%左右。该方法的提出,将为未来数字影像色彩复制领域色彩再现技术的发展,提供有效的理论与方法支撑。     

核能谱单能峰快速高精度高斯函数拟合算法研究

在核能谱分析中,高斯函数最小二乘拟合法是计算单能峰净峰面积常用的方法,该方法精度较高,但噪声敏感性较强,导致拟合出的高斯函数在峰位附近的残差向量较大。针对该问题,对高斯函数最小二乘拟合法进行了详细推导,分析了峰位附近残差向量较大的原因,提出了一种基于高斯函数最小二乘拟合法的高斯函数加权最小二乘拟合法,即在高斯函数最小二乘拟合法的基础上,引入了权重因子。该权重因子与取对数后数据权重削弱趋势相反或与数据本身趋势相符,以减小噪声敏感性。由于在求解高斯函数参数的过程中涉及到求逆矩阵运算,计算量较大,耗时较长,为了提高实时性,将求逆矩阵的运算过程转换为了简单的方程组运算,并给出了高斯函数的幅值、中心及方差参数的快速求解公式。将这两种方法用于55Fe的特征X射线单能峰的实际拟合中,结果表明,高斯函数加权最小二乘拟合法效果均较好,这说明该方法降低了噪声敏感性,减小了高斯函数在峰位附近的残差向量,进一步提高了拟合精度。另外,使用快速求解公式,也减小了运算量,增强了实时性,为在便携式设备中的有效使用提供了可能。     

二维正方晶格Compass-XY模型的方向序和拓扑序

采用Monte Carlo方法研究二维正方晶格Compass-XY模型,通过调节过渡参量α,计算了降低交换相互作用的阻挫对方向序和拓扑序的影响.结果表明,方向序和拓扑序之间的转变是一个逐渐过渡的过程,并不存在明显的界限.在某一范围内,这两种序是相互重叠的,难以区分.阻挫的降低,易于形成拓扑序,同时会抑制方向序.当阻挫变得足够弱时,方向序被破坏.     

高效液相色谱-荧光分析法测定人体尿液中的墨蝶呤

建立了人体尿液中墨蝶呤的高效液相色谱-荧光分析方法.尿液经乙腈处理,过0.45μm水相滤膜后定容,可进行液相色谱分析.色谱柱为Kiamonsil C18柱,以水-甲醇(80∶20,υ/υ)为流动相,流速为1.O mL/min,荧光检测波长为λex=425nm,λem=530nm.墨蝶呤含量在0.005-1.0μg/mL范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,线性回归方程为y=106x-328.02(r=0.9990),检测限是0.002μg/mL.其加标平均回收率在98.7%～106.8%之间,相对标准偏差小于7.34%.该方法简便,应用于胃癌病人和健康人尿样中墨蝶呤测定,结果较好.     

烟道气体SO2同位素分子配分函数模拟计算

利用Gaussian03程序包,在B3P86/cc-PV5Z水平上对烟道气体SO₂同位素分子进行优化计算,得到平衡几何结构、谐振频率和转动常数等物理性质参数;采用乘积近似法构建两种分子的配分函数模型,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.模拟计算两种分子70~6 000 K温度范围内的总配分函数,并将70~3 000 K的数据与数据库比较,发现两者符合的较好,且随着温度升高,相对偏差逐渐增大,但差值都小于4%;相对偏差与温度可以近似看成-条直线,通过对相对偏差进行线性拟合,进而修正高温区(3 000~6 000 K)的计算,用-个温度T的多项表达式对高温区修正了的配分函数进行拟合,获得五个拟合系数,可以快速地获得高温区任意温度的配分函数,从而给出在高温下较为准确的分子配分函数.     

对称抛物型模糊变量下的可靠性及灵敏度分析

当模糊变量的隶属函数为正态型时,可以将模糊随机可靠性及可靠性灵敏度转化为随机可靠性及可靠性灵敏度,并利用复合函数求导法则求解模糊随机失效概率对正态型隶属函数分布参数的灵敏度.对于对称抛物型隶属函数,文中提出了"改进最大最小"法和"改进等面积"法两种近似等价正态化方法,从而将模糊随机可靠性问题转换为随机可靠性问题,并利用线抽样方法分析之.算例结果表明,由于"改进最大最小"法所得的等价正态型隶属函数能在函数图形尾部更好地近似对称抛物型隶属函数,因而"改进最大最小"法更适用于模糊变量的隶属函数为对称抛物型分布时模糊随机可靠性及可靠性灵敏度的近似计算.