Geant4在惯性约束聚变内爆物理中的应用

基于Geant4建立了内爆物理实验多种诊断设备的全三维仿真模型,包括中子成像系统、用于硬X射线诊断的滤波应光谱仪、楔形滤片质子能谱仪、化学气相沉积金刚石探测器(CVD)等。根据Geant4仿真模拟的数据,建立了合适的解谱及图像还原算法,优化了系统设计,从理论上预估了诊断设备的诊断能力。此外仿真数据亦用于设计实验方案,建立诊断设备的标定方法等。     

基于神光Ⅲ主机装置的中子半影锥成像系统设计

针对半影孔加工和检测困难的缺点,设计了半影锥成像系统。根据神光Ⅲ主机装置中子产额条件,确定成像系统排布参数;根据点扩展函数的尖锐性和等晕性要求,确定半影锥参数;模拟半影锥系统的分辨率,以及在不同加工精度、偏心误差、旋转误差和物距误差时,对成像质量的影响。模拟结果表明,系统分辨率能达到15 m,半影锥椭圆度的加工误差要小于0.1,瞄准的偏心误差要小于60 m,旋转误差要控制在0.35 mrad以内,物距误差要控制在1 mm以内。     

基于改进布谷鸟算法识别瞬态热传导问题的导热系数

基于改进布谷鸟算法反演瞬态热传导问题随温度变化的导热系数.采用Kirchhoff变换将非线性热传导问题转换为线性热传导问题,使用边界元法求解瞬态热传导正问题.将导热系数的反演转化为函数表达式中未知参数的反演,使用改进布谷鸟算法求解未知参数.与共轭梯度法相比,改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感;与布谷鸟算法相比,改进布谷鸟算法迭代次数大大减少.数值算例表明对改进布谷鸟算法,增加测点数量迭代次数增加;增加鸟巢数量迭代次数减少;减小测量误差计算结果更精确,同时迭代次数更少.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演导热系数的准确性和有效性.     

钢筋混凝土梁临界斜裂缝倾角计算的概率模型

综合考虑剪跨比、混凝土强度、配筋率和配箍率等重要因素的影响,研究建立了RC梁临界斜裂缝倾角计算的概率模型。首先,基于修正压力场理论,建立了RC梁临界斜裂缝倾角的确定性计算模型;然后,引入剪跨比修正系数,并综合考虑主观不确定性和客观不确定性因素的影响,结合贝叶斯理论和马尔科夫链蒙特卡洛法（MCMC）,建立了RC梁临界斜裂缝倾角计算的概率模型;最后,通过与试验数据和传统确定性计算模型的对比分析,验证了该模型的有效性和适用性。分析结果表明,随着剪跨比的增大,RC梁的临界斜裂缝倾角逐渐减小;临界斜裂缝倾角的试验测试值的范围为23°～41°,具有显著的离散性;本文概率模型不仅可以合理描述临界斜裂缝倾角的概率分布特性,而且可以校准传统确定性计算模型的计算精度和置信水平,以及根据预定的置信水平确定临界斜裂缝倾角的概率特征值,具有良好的计算精度和适用性。     

Carlson iterating rational approximation and performance analysis of fractional operator with arbitrary order

The performance analysis of the generalized Carlson iterating process,which can realize the rational approximation of fractional operator with arbitrary order,is presented in this paper.The reasons why the generalized Carlson iterating function possesses more excellent properties such as self-similarity and exponential symmetry are also explained.K-index,P-index,O-index,and complexity index are introduced to contribute to performance analysis.Considering nine different operational orders and choosing an appropriate rational initial impedance for a certain operational order,these rational approximation impedance functions calculated by the iterating function meet computational rationality,positive reality,and operational validity.Then they are capable of having the operational performance of fractional operators and being physical realization.The approximation performance of the impedance function to the ideal fractional operator and the circuit network complexity are also exhibited.     

动载荷识别的非迭代法研究

为了快速准确地识别结构在复杂环境下的承载状态，基于有限元法和Newmark-β法提出了一种非迭代反演方法，并用于识别结构上施加的动载荷.通过探寻测量信息与待演参量之间的关系，建立误差函数，根据最小二乘法实现动载荷的直接识别无需迭代，其中对待反演的分布载荷实施基函数展开，以提高算法的抗不适定性.同时奇异值分解法被用来求解病态方程组.数值算例分别讨论了测量噪声、测点数量、基函数展开、测点位置和不同时间步长对反演结果的影响，结果显示该方法在识别动载荷时具有较高的精度和效率.     

N,N-二甲基甲酰胺及其降解产物分析方法研究进展

随着N,N-二甲基甲酰胺(DMF)应用行业的不断拓宽及使用量的增加导致其被动暴露人群数量大且持续增加。近年来,DMF对人体健康的潜在危害引起了相关领域广大科技工作者的广泛关注。如何有效地分离分析DMF及其降解产物是研究其迁移、转化等环境行为及生物毒性的首要问题。对近年来DMF及其降解产物的色谱、质谱分析方法研究进展及其特点进行了综述,并且分析了其发展趋势。     

氢键对于偶氮苯衍生物非线性光学性质的影响

设计合成了三种偶氮苯化合物,分子的一端为羟基,改变其对位取代基团硝基、氢和甲氧基. 并利用Z扫描技术分别测试了偶氮苯化合物在THF及CHCl₃溶液中的三阶非线性光学响应,所用激光输出波长为532 nm、脉宽为16 ns. 结果表明：对于不同取代基团的偶氮苯化合物,改变不同溶剂其酚羟基与THF 溶剂分子间形成了氢键,体系中供电子能力增强,分子排列有序度提高,因此非线性吸收系数和非线性折射率)相比较于CHCl₃溶液,均表现出了不同程度的增强;同一溶剂中,4-硝基-4'-羟基偶氮苯由于其形成了推拉电子结构,电子云更易于流动,电荷转移程度高,表现出更大的非线性光学响应特性.     

基于Nataf变换的层递响应面法分析结构可靠度

针对现有的随机响应面法(SRSM)和层递响应面法(CRSM)存在的局限性,本文结合预处理随机Krylov子空间法,建立了基于Nataf变换的向量型层递响应面法,并应用于含非高斯型互相关随机变量的结构可靠度分析。首先,利用预处理随机Krylov子空间的层递基向量近似展开结构的总体节点位移向量,建立向量型层递响应面;然后,根据Nataf变换建立非高斯型互相关随机变量与独立标准正态随机变量之间的关系式,将独立标准正态空间内由Hermite多项式的根组合形成的概率配点变换成非高斯空间内的概率配点,并通过回归分析确定层递响应面的待定系数。计算结果表明,本文建立的CRSM属于向量型响应面法,能较好地处理含非高斯型互相关随机变量的结构可靠度分析问题,计算精度和效率均较高,且具有良好的全域性。     

中子半影成像的两种非线性重建方法研究

对图象重建的分子动力学方法进行了改进,使用能更快收敛的蛙跳格式,并添加规整化项以保持图像细节;同时还对图像重建的共轭梯度方法进行了分析,揭示了它与分子动力学方法的联系和区别;比较了两种方法的重建结果,分析了两种方法对于有噪声图像重建时的优缺点.