基于计算机求解弯曲变形问题的一种新解析法(一)——复杂载荷作用下的静定梁问题

提出了一种求解弯曲变形问题的分段独立一体化积分法.分段独立一体化积分法首先将梁进行分段,独立建立具有四阶导数的挠曲线近似微分方程,然后分段独立积分4次,得到挠度的通解.根据边界条件和连续性条件,确定积分常数,得到挠度、转角、弯矩和剪力的解析函数.3个实例表明,分段独立一体化积分法建立方程简单,计算编程程式化,利用计算机求解速度快,与有限元法相比其优点是可以得到精确的解析解.     

并行MapReduce PLS算法及其在光谱分析中的应用

偏最小二乘(PLS)算法是常用的光谱建模算法,然而对于海量光谱处理情形,在单台计算机上建模及优化时间开销很大。基于MapReduce编程模式,提出了并行MapReduce PLS回归算法,包括并行数据标准化和并行主成分提取两个过程。在多台普通计算机上搭建Hadoop云计算集群平台,以近红外光谱处理为例,开展了算法验证实验。实验结果表明,基于MapReduce编程模式的并行PLS算法对海量近红外光谱数据集进行回归建模时,能有效提高建模速度,随计算机台数的增多可得到接近线性的加速比,并具有良好的扩展性。     

新型铱(Ⅲ)配合物有机磷光材料的合成及性能研究

以苯甲酰氯及其衍生物、邻氨基苯硫酚等为原料, 通过与无水三氯化铱及乙酰丙酮配合, 合成了一系列新型的取代2-苯基苯并噻唑合铱(Ⅲ)的乙酰丙酮类配合物有机磷光材料, 并对产物进行了核磁、红外、质谱和元素分析等结构表征及溶解性能、热稳定性和紫外吸收光谱、荧光光谱等发光性能的研究. 结果表明, 此类配合物在二甲亚砜和三氯甲烷等有机溶剂中具有良好的溶解性; 配合物分解温度高, 可达338～360 ℃, 具有较高的热稳定性, 其高温升华现象十分有利于真空热蒸镀薄膜的制备; 此类配合物在紫外-可见吸收光谱上的250～350 nm处出现了强的配体自旋, 允许单重态π-π*跃迁吸收峰, 在400～530 nm处出现了配合物分子内金属铱到配体的单重态和三重态电荷跃迁吸收峰(1MLCT和3MLCT); 同时, 该类铱(Ⅲ)配合物在发射光谱560～600 nm处出现了强的黄光发射, 并且在室温下表现出较高的荧光量子效率.     

人造金刚石加热系统分析及其精密交流调功器设计

建立了加热系统的数学模型,深入分析各类交流加热的特性及差别,指出恒功率加热方式温控效果最佳且与直流加热无明显区别.建立恒功率交流加热系统SABER仿真模型并深入分析系统构成特性,设计一个基于适当功率滤波和输出偏置的模拟PID控制器.仿真和实验结果表明,所设计交流调功器具有成本低、实时性强、适应性好、控制性能佳、温控精度高等特点,能较好地满足金刚石合成工艺的要求.     

利用H3PO4液层侧面红外热像研究YBCO高温超导薄膜的激光辅助刻蚀特性

利用红外热像实时监测系统,获取钇钡铜氧激光辅助化学刻蚀中H₃PO₄液层的侧面红外热像,研究了其溶液温度分布与热对流特性,并对红外监测数据与钇钡铜氧薄膜激光化学刻蚀特性的关系进行了分析.主要实验结论包括:红外灰度图可真实反映溶液的温度分布和热对流情况,为激光化学刻蚀的热环境分析提供有价值的红外监测数据;通过任意时刻钇钡铜氧表面生成热流所到达高度的分布情况和该时刻的红外灰度图,分析出钇钡铜氧薄膜表面各区域的腐蚀启动先后和刻蚀程度差异等重要信息,为钇钡铜氧及其它材料的激光化学刻蚀特性的实时监测提供了一种新的技术手段.     

Ka波段同轴多注相对论速调管的电子束引入

首先通过理论分析确定影响多注电子束引入效率的主要因素,确定初步的结构参数;其次利用三维粒子模拟软件建立Ka波段相对论多注二极管模型进行仿真优化,使电子束引入效率达到89%;并开展了电子束的产生与传输实验研究,验证了粒子模拟仿真结果。在电子束电压502 kV、束流4.34 kA、轴向磁感应强度0.76 T的条件下,电子束引入效率达到了72%,由电子束轰击尼龙靶材获得的电子束束斑图表明,电子束在产生与传输过程中形状未发生畸变,产生的电子束直径约为2 mm。模拟和实验研究验证了设计的强流多注二极管可以产生高品质的电子束和实现高效率的电子束引入。     

基于最优滤波器的强混沌背景中谐波信号检测方法研究

强混沌背景中的微弱谐波信号检测有重要的工程研究意义. 目前的检测方法主要是基于Takens理论的混沌相空间重构方法, 然而这些方法往往对信干噪比要求高, 且对高斯白噪声敏感等. 本文注意到混沌信号的二阶统计特性是不变的, 根据这个特点提出了一种基于最优滤波器的强混沌背景中的微弱谐波信号检测方法. 该方法首先构建一个数据矩阵, 在频域上对每个频率通道分别检测谐波信号, 从而将信号检测问题转化为最优化问题, 然后利用最优化理论设计滤波器, 使待检测频率通道的信号增益保持不变, 而尽量抑制其他频率通道的信号, 最后通过判断每一频率通道的输出信干噪比来检测谐波信号. 与传统方法相比, 本文方法有如下优点: 1)可以检测更低信干噪比下的微弱谐波信号; 2)可检测的信号幅度范围更大; 3)抗白噪声性能更强. 仿真结果证明了本文方法的有效性.     

基于飞秒激光抽运的石墨烯包裹微光纤波导结构的级联四波混频研究

基于石墨烯的光学非线性特性和器件研究正在成为新一代微纳光子器件的一个重要方向. 采用峰值功率为kW量级的飞秒脉冲抽运和P型掺杂石墨烯薄膜包裹的微光纤所构成的复合波导结构, 在1550 nm波段成功激发并观察到级联四波混频现象. 实验 结果表明, 这种P型掺杂石墨烯包裹的微光纤复合波导具有非线性系数高、结构紧凑, 可承受高功率和超快响应的特点, 对基于该结构的级联四波混频特性的研究在基于超快光学的多波长光源、光参量放大以及全光再生等领域具有参考价值和应用意义     

基于BLT方程的双层腔体屏蔽效能计算方法

基于波导理论,将BLT方程进一步拓展,提出一种可快速、准确地计算双层腔体内任意点屏蔽效能的方法。首先将腔体壁孔所在面等效为二端口网络,腔体等效为两端短路的波导,建立信号流图。引入孔阻抗计算二端口网络散射参数,依据信号流图构建广义BLT方程,得到内层腔体中心线上点的屏蔽效能;然后根据波导理论的场分布特性,推导出腔体内任意点电场与腔体中心线上电场的关系,最终得到内层腔体内任意点的屏蔽效能。将计算结果与等效电路法及CST数值仿真结果对比,三者吻合良好,计算结果在较大频率范围内比等效电路法精度更高。该方法可以准确预测双层腔体在0~2.5GHz范围内所有谐振点,有助于分析腔体谐振现象,且计算效率较高,占用资源大幅减少。     

二维连续型随机变量相互独立的一个充分条件

提出了一个有关二维连续型随机变量相互独立的充分条件.该条件表明,如果二维连续型随机变量在任意概率值非0的矩形区域上被标准化后满足乘积的数学期望等于数学期望的乘积,则可推出它们是相互独立的.