大范围区域复杂地形风场数值模拟研究

在具复杂地形地貌区域架设桥梁,首要解决的问题是风环境参数的问题.本文针对某一具有复杂地形地貌的大范围区域(区域大小23km×27km)复杂地形的风环境进行了数值模拟研究.基于地理信息处理系统(GIS)中的数字地面模型所获得的高程数据,通过逆向工程软件IMAGEWARE及流体动力学建模软件Gambit完成了流体网格的建模工作,对其整体和局部的流场(内层区域的速度场、压力场,越山流动迹线及监控点处的风剖面等)进行了分析,同时对不同的网格划分方式也进行了分析比较.本文的工作也为今后同类大范围区域风场模拟提供了参考.除此之外,用逆向工程软件IMAGEWARE也为今后大尺度区域建模提供了一种新思路.     

钢构件应力集中区低周疲劳分析及实验研究

针对两个具有应力集中区的特定钢构件的低周疲劳问题进行理论分析和实验研究。文中提出了一套低周疲劳分析的相关近似方法 :由材料静力参数估算其疲劳参数 ,并利用实验数据加以修正 ,获得了循环应力 -应变曲线和应变 -疲劳寿命曲线 ;进而把非线性有限元法和局部应力应变分析结合在一起计算疲劳寿命。理论结果和实验结果作了比较 ,从而证明本文提出的分析方法是行之有效的。     

纸上反相层析研究β-二酮-酸性有机磷体系对稀土的协萃效应

用反相纸层析技术研究了β-二酮(PMBP、HTTA与HBA)与有机磷酸(P538、P204、P507)组成的体系对稀土的协萃效应。提出两种萃取剂都是以酸性配体形式起作用,协萃效应与两种萃取剂的pKa大小及萃取剂的空间位阻有关。当两种萃取剂的pKa相差较大时,β-二酮的酸式电离被抑制,大大减弱了配位能力,协萃效应很弱。当两种萃取剂的pKa相近,同时空间位阻较小时,协萃效应最为显著。     

带有分数阶阻尼的压电能量采集系统相干共振

研究了含分数阶阻尼的双稳态能量采集系统的相干共振. 建立了带有分数阶阻尼的轴向受压梁压电能量采集系统动力学模型. 对于分数阶方程, 采用Euler-Maruyama-Leipnik方法进行求解, 计算了不同阻尼阶数下的能量采集系统的信噪比、响应均值、跃迁数目等统计物理量. 结果表明: 此压电能量采集系统在随机激励下可以实现相干共振, 阻尼阶数对相干共振的临界噪声强度和相干共振幅值有很大影响. 关键词： 分数阶阻尼 随机激励 能量采集系统 相干共振     

动态多稳态压电风能俘能结构设计与实验验证

传统的线性颤振式风能俘能结构在变风速环境下转换效率不高。针对此问题，本文提出了一种动态多稳态颤振式压电俘能结构，可在较宽的风速范围内保持较高的电压输出。该结构由矩形平板、压电悬臂梁与3块永磁体组成，并通过磁吸力实现结构的多稳态。通过在不同风速下开展的能量转换特性实验研究，发现当风速较小时，该结构具有双稳态特性；而当风速较大时，会出现新的稳定位置，结构变为三稳态系统。这样的动态稳定位置，可以保证结构在很宽的风速范围内出现阱间跳跃，进而保持大的电能输出。实验结果表明，这种动态多稳态结构，风速在2.0m/s—7.5m/s区间变化时，能够激发并保持阱间跳跃，甚至相干共振，产生较大的电能输出。     

一类复杂建筑外围装饰结构的风荷载参数研究

在建筑外围布置复杂装饰结构能够进一步提高建筑的视觉效果,但复杂装饰结构对风荷载的敏感性往往要超过主体建筑,因此对建筑结构的抗风设计安全性提出了更高的要求.建筑外围装饰结构由于其体量小数量大而导致直接进行物理风洞试验变得几乎不可能,因此本文研究利用数值风洞技术来解决外围装饰结构的风荷载问题.结合高性能的硬件计算平台,通过设置合理的网格剖分形式,解决了流苏结构多个移动位置下的三维空间高质量网格的生成难题.数值模拟了各层流苏在不同风向角下的风荷载体型系数分布规律,并统计分析了所有风向角下流苏结构体型系数极值分布,给出了设计所需的各层流苏极值风参数取值范围.数值模拟结果显示出了流苏结构风荷载的极值区域位于建筑外形的拐角区域,当结构面临可能的大风天气时,流苏结构的停止位置宜避免将长条的流苏杆件置于上述区域,以提高流苏结构的抗风安全性.     

二面体群D_(2n)的4度正规Cayley图

设G是有限群,S是G的不包含单位元1的非空子集．定义群G关于S的 Cayley(有向)图X=Cay(G,S)如下:V(x)=G,E(X)={(g,sg)|g∈G,s∈S}． Cayley图X=Cay(G,S)称为正规的如果R(G)在它的全自同构群中正规．图X称为1-正则的如果它的全自同构群在它的弧集上正则作用．本文对二面体群D2n以Z22 为点稳定子的4度正规Cayley图进行了分类．     

无网格Galerkin法GPU加速并行计算及其应用

针对无网格Galerkin法计算耗时的问题,采用逐节点对法来组装刚度矩阵、共轭梯度法求解基于CSR格式存储的稀疏线性方程组,提出了一种利用罚函数法施加本质边界条件的EFG法GPU加速并行算法,给出了刚度矩阵和惩罚刚度矩阵的统一格式,以及GPU加速并行算法的流程图。编写了基于CUDA构架平台的GPU程序,且在NVIDIA GeForce GTX 660显卡上通过数值算例对所提算法进行了性能测试与分析比较,探讨了影响加速比的因素。算例结果验证了所提算法的可行性,并在满足计算精度的前提下,其加速比最大可达17倍;同时线性方程组的求解对加速比起决定性影响。     

合成钾型丝光沸石的酸改型及对K+的离子交换性

合成出钾型丝光沸石,对其进行了酸改型,测定了其对碱金属离子的饱和交换容量和分配系数、ｐＨ滴定曲线等离子交换性能,并对该沸石进行了Ｘ射红衍射分析和ＦＴ－ＩＲ分析。结果表明,该沸石对钾离子具有较强的交换选择性。     

Dual-wavelength Bi_2Se_3-based passively Q-switching Nd~(3+)-doped glass all-fiber laser

We demonstrate a dual-wavelength passively Q-switched Nd~(3+)-doped glass fiber laser using a few-layer topological insulator Bi_2Se_3 as a saturable absorber(SA) for the first time, to the best of our knowledge. The laser resonator is a simple and compact linear cavity using two fiber end-facet mirrors. The SA is fabricated by Bi_2Se_3/polyvinyl alcohol composite film. By inserting the SA into the laser cavity, a stable Q-switching operation is achieved with the shortest pulse width and maximum pulse repetition rate of 601 ns and 205.2 kHz,respectively. The maximum average output power and maximum pulse energy obtained are about 6.6 mW and 38.8 nJ, respectively.