能量色散X射线荧光分析中改进型基本参数法研究

能量色散X射线荧光分析方法是目前常用的一种多元素分析方法,但该方法检出限和分析精度,受到分析基体的影响。基本参数法是目前一种常用的分析方法,但在使用过程必须获取净峰面积和基体所有成分,而在实际使用时,尤其在分析低含量样品时,净峰面积计算、基体中“暗物质”影响了测量精度,制约了基本参数法的应用。针对基本参数法的不足,将谱线解析方法与基本参数法融合,将重叠峰剥离过程嵌入基本参数法迭代过程中。在含量计算过程中,采用分析样品特征X射线分支比的理论系数,对重叠峰进行剥离,解决能量色散X射线荧光测量中净峰面积计算和定量分析问题;在计算过程中,对“暗物质”进行均一化处理。通过对标准物质测量分析,结果表明对于Ni,Cu,Zn三个元素改进型基本参数法(改进型FP)测量结果准确度高于影响系数法。     

BRDF表面对一维梯度折射率介质内辐射传热影响

辐射计算中的漫反射或镜反射假设并不足以完整地描述实际表面的特性.本文首次将BRDF、表面引入辐射传热分析。使用Minnaert模型模拟BRDF表面,通过遗传算法得到模型参数.用DRESOR法和逆蒙特卡洛法求解了含BRDF表面的-维梯度折射率介质中的辐射传热问题。计算结果显示了DRESOR法和逆蒙特卡洛法的准确性。虽然BRDF表面和相应的漫反射表面对应的温度偏差仅为±1.5%,但辐射热流偏差高达±10.5%,这足以引起很大的分析误差,实际辐射热分析中应引起重视。     

基于Excel和Origin的物理实验数据最小二乘法处理

最小二乘法是一种采用数学优化技术,使误差的平方和最小,来找到数据的最佳匹配函数的实验数据处理方法。与其他的常用数据处理方法,最小二乘法得到的结果准确性最高,误差最小。然而在实际教学过程中,实施起来却比较困难。当数据量少时,利用计算器虽然可以计算,但费时费力,且极易出错;当数据量大时,用计算器计算更是难上加难。虽然也可以通过VB、C和Matlab等软件编程来实现,但前提条     

克立格法在时间域上做外延预报的可行性

利用Lorenz系统混沌解序列和全国160个站的气象资料研究了线性地质统计学在时间域上做外延预报的可行性并与自回归过程AR模型进行比较.结果表明:时间域上普通克立格法(Ordinary Kriging,简称OK)的外延计算虽与矩估计法建模的AR模型法相似,但由于前者使用了无偏性条件使其在平稳或非平稳序列上都具有更好的外延能力;泛克立格法(Universal Kriging,简称UK)由于引入内插中漂移概念反而限制其外延计算,使在平稳序列上的外延解也呈现出类似漂移多项式的变化.同时还提出克立格法有关外延计算的3个试验方案.对实际气象资料的计算表明试验方案存在对OK法外延精度改善的可能性,但这还有赖于外延序列的性质.     

涡旋压缩机经济器系统的数学模型研究与性能分析

文中对带经济器的涡旋压缩机热泵系统进行了研究;从实际工作过程出发,建立起压缩机的数学模型,进行了模拟仿真计算并以实际数据加以验证;最后对系统进行了动态特性分析。仿真结果表明:所建模型模拟计算值与实际值比较接近,两者变化趋势也基本一致。     

畜牧养殖用料量检测系统设计与实现

针对国内目前畜牧养殖业饲料使用量大,但大吨位称重传感器价格较高、而且安装不方便、精度不高的问题,设计开发了一种畜牧养殖用料量检测系统;该系统多点采集用料量高度值,通过高度值间接计算出用料量体积,针对料塔内饲料密度不均衡性,通过三维拟合法估算不同高度对应的饲料密度系数,使用体积乘以密度计算出实时用料量;经实际验证,该系统检测用料量误差在3%以内。     

ODEON仿真与实际测量语言传输指数实验对比

近年来音质仿真技术的快速发展为语言传输指数STI的预测提供了一个潜在的解决方案。但这种方法的有效性如何,则是在使用该技术之前应该考虑的问题。本文对3个房间内音质仿真与实际测量STI进行实验对比,研究表明:在仿真模型与实际空间的声学等效较为准确的情况下,使用音质仿真软件ODEON计算得到的STI误差较小;混响时间的变化在背景噪声较高时可能会对仿真STI的准确性带来显著影响,随着混响时间的增加,仿真与实际测量STI的差值可能变大;信噪比的变化并不会给仿真STI的准确性带来显著影响;仿真脉冲响应与实际测量脉冲响应的频谱有一定差别,时域上的反射声序列也不相同,但这些差别对仿真STI的影响并不大;仿真过程中比较容易产生的信噪比误差对仿真STI产生了较大影响。由于影响音质仿真结果的因素较多,仿真模型与实际空间的声学等效也比较复杂,尤其是对于没有实际参照校准的房间来说,想要获得准确的STI预测结果是比较困难的。     

采用GPU加速复杂结构角系数计算的方法研究

采用离散传递法计算目标的红外辐射特征首先要计算角系数,对于复杂目标,角系数计算会耗费大量时间。针对角系数计算中遮挡判断问题,提出了一种不需要求解微元面中心点连线与遮挡面交点的矢量法。开发了基于矢量法的GPU并行程序,并使用一个有理论解的模型验证了程序的正确性,最后针对航空发动机排气系统复杂模型,在一台配置有448个核心的GPU处理器和主频为3.4GHz CPU处理器的工作站上,评估了基于矢量法的GPU程序相对单核CPU程序的加速效果。结果表明;在微元面数量为13670时,矢量法可获得约73倍的加速比,是采用线面求交法获得的加速比的1.4倍。使用离散传递法计算航空发动机排气系统的红外辐射特征时,仅将角系数模块使用GPU并行计算,可减少45%的计算时间。     

Y分支器单元的有限差分光束传输法分析

Y分支器是集成光学中一种重要的器件单元。本文使用有限差分光束传输法(FD-BPM)系统地分析了Y分支器的工作机理,包括对称与非对称两种结构,其中着重对非对称Y分支器单元进行了分析,指出其欲完成模式分离所需满足的条件。通过对Y分支器的深入研究,我们也说明了FD-BPM法在对Y分支器及类似器件和单元的模拟分析中所具有的方便性和优越性,这为实际的设计制作工作提供了极好的基础。     

弱纹理环境下视觉里程计优化算法研究

针对视觉里程计在弱纹理的道路环境下定位精度骤降的问题,提出一种双目视觉里程计优化算法。首先,通过提取局部特征平面,为立体匹配缺失的特征提供平面约束,增加有效立体特征的数量;其次,在特征追踪过程中,使用匀加速运动模型,提高特征追踪的数量和质量;最后,在位姿计算和优化过程中,使用考虑特征置信度的光束法平差算法来减少远距离特征引入的误差影响,提高算法的精度和稳健性。数据集实验和实际场景实验表明,该算法在占有极少计算资源的情况下对弱纹理环境下的定位精度有较明显的优化效果,在其他场景也具有较好的适应性。     

GaN/AlN半导体异质结带阶超原胞法计算

为了对GaN/AlN异质结电子结构有更为深入的认识,采用超原胞模型,对其进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算.结果发现GaN/AlN为突变同型异质结,价带顶带阶为0.62eV,与实验值很接近.通过使用常用的平均键能法、平均势法和芯态法三种近似方法对GaN/AlN带阶的计算,比较得出,超原胞法虽然计算量较大,但能够给出异质结界面附近更为详细的信息,这一点其他三种近似方法无法得到,但他们也能够得出与实验值基本一致的带阶参量.     

GaN/AlN半导体异质结带阶超原胞法计算

为了对GaN/AlN异质结电子结构有更为深入的认识,采用超原胞模型,对其进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算.结果发现GaN/AlN为突变同型异质结,价带顶带阶为0.62eV,与实验值很接近.通过使用常用的平均键能法、平均势法和芯态法三种近似方法对GaN/AlN带阶的计算,比较得出,超原胞法虽然计算量较大,但能够给出异质结界面附近更为详细的信息,这一点其他三种近似方法无法得到,但他们也能够得出与实验值基本一致的带阶参量.     

X射线荧光光谱分析方法的检出限测量方法研究

X荧光光谱仪器发展迅速,应用领域广泛,由于其能够快速、准确分析样品,不需要繁琐的前处理和耗材,已能替代部分传统AAS, ICP和ICP-MS等分析仪器。如何准确地评价其应用性能,以更便捷地使用,常用检出限作为评价方法的重要指标。检出限计算方法和形式较多,一般等于空白样品的3倍标准偏差,在实际样品分析时,小于检出限的含量,不可检出;大于检出限、小于定量限的含量,可定性分析;大于定量限的含量,可准确分析。XRF计算方法和分析领域中常用的检出限计算方法不同,传统分析方法测量值符合正态分布,是连续分布;XRF测量值属于泊松分布,是离散分布,只有在计数足够大的时候才能接近正态分布。在实际分析中,往往不会耗时去积累足够大的计数。介绍了7种检出限的计算方法：X荧光泊松分布法、 K倍标准偏差法、线性校准法、 RSD法、 SD直线外推法、环境监测分析法、海洋监测规范法。以X荧光重金属检测仪的检测数据为例,测试6个大米粉参考样品中Pb, As和Cd元素含量,详细对比了各方法的计算过程和考虑因素。由于实际样品中很难找到绝对不含被测元素的空白,以近似空白样品替代。泊松分布方法测试次数最少,测2次即可快速准确计...     

实际大气中平面波声场的计算

本文应用先前工作中关于运动分层介质中平面波反射和折射的一般理论,来解决实际大气中声场的问题。提出计算存在温度梯度和风梯度的多层大气中声场的解析法和图解法。前者给出声场WKB近似及其各次修正项的级数表达式,后者给出直观的图象表示。这些结果具有明晰的物理意义,并且在大多数情形下都可以通过简单的计算得到具体结果,同时也可以作为进一步进行数值计算的基础,这比用直接的数值法求解要简捷得多。     

用于电介质中空间电荷分布测量的Tikhonov反卷积算法

研究了使用压力波法测量平板电介质试样的空间电荷分布的数值解法,使用基于Tikhonov正则化方法的反卷积算法得到了真实的空间电荷分布.在反卷积算法中使用了相关的技术处理,如小波包过滤高频噪音,Tikhonov正则化方法处理积分方程等.利用数值实验研究了噪声对反卷积算法的影响,结果表明,在无噪或者低噪环境下,反卷积算法能够非常好地计算出电介质中的空间电荷分布;在处理有噪数据时,反卷积的结果受到明显的影响,但仍然有较高的计算精度.正则化参数α对空间电荷分布的数值解起着明显的光滑作用,但是对于解的积分值却影响不大.对实际测量数据进行处理的结果表明,反卷积算法成功地计算出了固体电介质中的空间电荷分布和电场分布.     

基于相位差法的稀疏孔径基准子镜的选择

介绍了相位差法基本原理,应用相位差法估算稀疏孔径成像系统各子镜误差,分析基准子镜对相位差法计算结果的影响.以Golay3稀疏孔径为例,提出利用稀疏孔径成像系统中的每个子镜单独对目标物成像,计算每个子镜的焦面成像图与原目标物图的算术平均值标准偏差(AMSD),将AMSD值最小的子镜设为基准子镜.分析在实际运用中基准子镜误差大小对系统剩余子镜误差估算精度的影响,最后讨论离焦量对相位差法计算精度的影响.理论仿真表明:利用相位差法对稀疏孔径成像系统各子镜误差进行估算时,必须先确定基准子镜;AMSD值越小,对应子镜的误差也越小,将其作为基准子镜,利用相位差法计算出的系统剩余子镜的误差也越小;在相位差法的计算过程中,改变离焦像的离焦量对计算结果影响不明显.     

基于相位差法的稀疏孔径基准子镜的选择EI北大核心CSCD

介绍了相位差法基本原理,应用相位差法估算稀疏孔径成像系统各子镜误差,分析基准子镜对相位差法计算结果的影响.以Golay3稀疏孔径为例,提出利用稀疏孔径成像系统中的每个子镜单独对目标物成像,计算每个子镜的焦面成像图与原目标物图的算术平均值标准偏差(AMSD),将AMSD值最小的子镜设为基准子镜.分析在实际运用中基准子镜误差大小对系统剩余子镜误差估算精度的影响,最后讨论离焦量对相位差法计算精度的影响.理论仿真表明:利用相位差法对稀疏孔径成像系统各子镜误差进行估算时,必须先确定基准子镜;AMSD值越小,对应子镜的误差也越小,将其作为基准子镜,利用相位差法计算出的系统剩余子镜的误差也越小;在相位差法的计算过程中,改变离焦像的离焦量对计算结果影响不明显.     

利用多项式拟合测量飞机油箱油量

飞机飞行中,测量剩余油量是关乎飞行安全的重要工作。以往采用的查表法存在存储数据量过大的问题,而插值法的计算又过于复杂,为此,提出了一种基于多项式数据拟合的油箱剩余油量测量方法,该方法通过存储多项式系数减少数据存储量,通过将多元插值计算改为多项式计算降低运算量。实验中,首先通过地面实验数据拟合获取多项式参数,再利用飞机飞行中获取的测量数据进行计算,所得结果与油箱内剩余油量的实际测量结果相比较,测量误差满足使用要求。通过理论和实验分析,在多项式拟合的阶数选择上明确了使用三阶多项式的合理性。该方法有较好的实用性,已在实践中应用。     

利用穷举搜索法准确确定地下热物性参数

利用穷举搜索法结合参数估计方法确定地下岩土热物性参数,通过模拟验证该方法的可靠性,并用于实际工程测量,且与优化方法计算结果进行对比分析。结果表明穷举搜索法可以在搜索区域得到目标函数方差和最小值,基于此得到热物性参数值可靠性较高;而优化方法得到的目标函数方差和为局部区域的极小值,其确定的土壤导热系数可靠性较高,但钻孔内热阻和容积比热计算结果可信度相对较低。     

计算全息图CGH非球面干涉检验

<正> 一、前言非球面光学元件的干涉检验,可以用平面自准直法和补偿检验法。但是,平面自准直法只限于抛物面反射镜。光学补偿法虽能用于各种非球面光学元件,但光学补偿件的加工较复杂,调整麻烦。我们知道用计算全息图可以再现一个用数学解析式表示的波前或它的傅里叶变换。同样的道理可用计算全息图再现一个理论计算的像差波面对非球面进行补偿干涉测量。这方面的工作在国外已有报道。