结构形状优化设计数值方法的研究和应用

本文论述了连续体结构形状优化设计数值方法的研究和应用进展,讨论了结构模型化、灵敏度分析、优化方法改进、优化实用软件开发以及同CAD技术相结合等问题,介绍了在结构优化设计软件MCADS中采用的方法,并通过工程实例说明了结构形状优化设计的应用及其价值。     

结构形状优化与智能模型化

阻碍形状优化软件广泛应用的障碍之一是依据自然设计度量描述和建立设计模型、分析模型、优化模型以及实现三个模型之间的转换.本文称这一困难为结构形状优优设计软件的适用性.本文提出了一种方法用来动态地确定平面连续体结构形状优化过程中的边界,应用基于人工智能方法的启发式规则与技术,自动生成由设计单元法表示的几何模型,也就是将一个结构自动剖分成若干个大的四边形映射单元.这些大单元对于进一步的网络生成是必要的,同时也是向全自动计算机辅助形状优化系统前进的重要一步.     

国际讲座消息

由联合国科教文组织支持的位于意大利乌迪拉(Udine)的国际力学科学中心,1986年将组织下列讲座: ·运动学理论和气体动力学(1986年,6月23日—27日) ·系统识别在工程中的应用(1986年,7月7日—11日) ·非线性动力系统中的浑沌运动(1986年,7月14日—18日)     

用摄动法建立边界层方程

用摄动法建立边界层方程王培光，王振东（河北大学数学系，保定０７１００２）（天津大学力学系，天津３０００７２）边界层理论是普朗特（１８７５－１９５３年）对流体力学的最主要贡献之一，也是黏性流体力学重要的基础性理论．１９世纪末，流体力学沿着两条看来似无关...     

电梯轮轨耦合高频振动计算模型研究

电梯导轮和导轨相互作用产生的高频振动是电梯噪音的主要来源之一，本文基于导轨、导轮和电梯框架等各柔性构件的频响函数，建立了耦合振动系统的频域计算模型。分析了导轨表面粗糙度、导轮偏心和扁疤等激励对电梯高频振动的影响。通过与实测数据进行比较．验证了计算模型的有效性．从而为电梯的减振降噪设计提供了有用的分析工具。     

基于功能的结构体系目标可靠度优化决策

根据“投资－效益”准则，提出了基于功能的结构体系目标可靠度优化决策的三种模型：概念模型、参数规划法模型和约束放松法模型；并根据最优性条件Kuhn-Tucher条件证明了当基于功能的结构体系可靠度约束均为作用约束时，参数规划法模型和约束放松法模型的等价性；最后对钢筋混凝土框架结构基于不同抗震功能的目标可靠度指标进行了优化计算。     

连续多跨梁结构模型在力学实验教学中的开发应用

 为了深化基础力学实验教学的改革，作者将力学课程中用变形能 法求解超静定结构的理论与工程实际密切结合，开发设计了连续多跨梁 的工程结构模型试验装置，为本科生开设出“工程结构电测应力分析” 教学实验. 通过教学实践，验证了该教学实验的综合性和创新性.     

一级气体炮内弹道数值模拟

利用拉格朗日方法跟踪弹后工质的运动规律，对一级轻气炮内弹道进行一维数值模拟。用此编码对我所φ100mm一级气体炮的内弹道进行计算，所得结果与实验弹道参数符合良好。并对影响弹丸速度的主要因素进行了简要的讨论。     

Continuous-wave operation of InAs/InP quantum dot tunable external-cavity laser grown by metal-organic chemical vapor deposition

We demonstrate high-performance broadband tunable external-cavity lasers(ECLs) with the metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD) grown In As/In P quantum dots(QDs) structures. Without cavity facet coatings, the 3-d B spectral bandwidth of the Fabry–Perot(FP) laser is approximately 10.8 nm, while the tuning bandwidth of ECLs is 45 nm.Combined with the anti-reflection(AR)/high-reflection(HR) facet coating, a 92 nm bandwidth tuning range has been obtained with the wavelength covering from 1414 nm to 1506 nm. In most of the tuning range, the threshold current density is lower than 1.5 k A/cm2. The maximum output power of 6.5 m W was achieved under a 500 m A injection current.All achievements mentioned above were obtained under continuous-wave(CW) mode at room temperature(RT).     

Alpha particle detector with planar double Schottky contacts directly fabricated on semi-insulating GaN:Fe template

Alpha particle radiation detectors with planar double Schottky contacts (DSC) are directly fabricated on 5-μm-thick epitaxial semi-insulating (SI) GaN:Fe film with resistivity higher than 1×10⁸Ω·cm. Under 10 V bias, the detector exhibits a low dark current of less than 5.0×10^-11 A at room-temperature, which increases at higher temperatures. Linear behavior in the semi-log reverse current-voltage plot suggests that Poole-Frenkel emission is the dominant carrier leakage mechanism at high bias. Distinct double-peak characteristics are observed in the energy spectrum of alpha particles regardless of bias voltage. The energy resolution of the SI-GaN based detector is determined to be ～ 8.6% at the deposited energy of 1.209 MeV with a charge collection efficiency of ～ 81.7%. At a higher temperature of 90 ℃, the measured full width at half maximum (FWHM) rises to 235 keV with no shift of energy peak position, which proves that the GaN detector has potential to work stably in high temperature environment. This study provides a possible route to fabricate the low cost GaN-based alpha particle detector with reasonable performance.