基于加权总差分最小化的中子稀疏投影计算机断层重建方法

为提升高噪声稀疏角度投影条件下中子计算机断层扫描(CT)质量,提出同时迭代重建方法(SIRT)与加权总差分最小化(WTDM)相结合的迭代重建方法(SIRT-WTDM)。在有无噪声情况下比较代数重建算法、联合代数重建算法及同时迭代重建算法的重建图像,证明了SIRT迭代重建具有较高的图像重建精度与较强的抗噪声性能,因此将SIRT作为高噪声中子投影图像CT迭代重建算法的保真项。考虑到对图像梯度稀疏性与连续性的约束,中子CT迭代重建方法的正则化约束项采用WTDM方法。由Shepp-Logan模体与真实冷中子层析扫描数据验证可知,在极端稀疏角度投影条件下,SIRT-WTDM可获得较好的重建效果。     

逾渗的计算机模拟实验

本介绍了一个分析逾渗问题的CAI软件,应用该软件可对二维几何相变进行计算机模拟实验,从而了解逾渗系统的物理特性和规律。     

恒定压降下电子元件热沉的拓扑优化设计

利用变密度法的拓扑优化对引入的新型电子元件热沉进行设计。以流体输入功率恒定时最大化散热为目标,将N-S方程与定义的流动功率积分式结合,从而将恒定功率转化为流体入口压力。以Re和无量纲化产热系数σ作为变量,利用MMA算法得到恒温边界条件下的最优流道。研究发现Re和σ越大,流道越复杂,散热效果越好;如果出现Re过小,σ过大则会出现热量富集。     

计算机仿真环境下电子双缝衍射的实验方案

在一般的近代物理实验教材中，关于电子衍射实验采用的是晶体表面反射衍射或金属箔透射衍射。本文提出一套基于双缝衍射的、用于研究微观粒子波粒二象性的电子衍射实验方案，并且鉴于在一般的实验中不具备进行电子双缝衍射实验的条件，本实验方案是在电子双缝衍射计算机模拟的仿真环境下进行的。     

磁场下空心阴极氦放电过程中电子运动的计算机模拟

通过Monte Carlo方法，模拟了磁场下矩形空心阴极放电中电子的运动及其产生非弹性碰撞情况，得到了终止条件下电子的能量分布、空间分布和离子的空间分布.磁场的引入改变了电子的行程和产生各种非弹性碰撞的次数与位置，影响了整个放电过程.电子的各种参数分布的差异，正是由少数非弹性碰撞决定的.通过模拟得到，选择恰当的磁场强度，可以获得高的电离度，适当的离子分布和电子分布.这对于更有效地利用空心阴极的优点，发展离子型激光器，可能具有一定意义. 关键词：     

计算机分子模拟中静电相互作用能的计算及参数优化

将电荷间的库仑作用能分解为实空间作用能、倒空间作用能和自能三部分 ,用静电学原理和傅立叶变换方法推导了三种能量的计算公式 ,得到了与Ewald求和公式一致的结果 .研究结果成功地应用于电中性离子体系的蒙特卡罗计算机分子模拟 ,讨论了实空间截断距离、收敛参数、波矢数量对模拟时间和计算精度的影响 ,得到了相应的优化参数 .     

微、纳米尺度下基于构形理论的树状圆盘整体导热性能优化

基于构形理论,以(火积)耗散率最小为优化目标,在微、纳米尺度下对树状圆盘导热问题进行构形优化,得到整体导热性能最优的树状圆盘最优构形.结果表明:在微、纳米尺度下,尺寸效应影响下的树状圆盘构造体最优构形与无尺寸效应影响时的树状圆盘构造体最优构形有明显区别.存在高导热材料最佳单元体占比使得树状圆盘无量纲平均传热温差取得最小值.对于3种结构形式(nn、nb和bb)的树状圆盘,其无量纲临界半径分别为1.16、1.45和1.75.当树状圆盘半径大于临界半径时,圆盘高导热材料需采用树状布置,反之则采用辐射状布置.基于(火积)耗散率最小的树状圆盘导热构形优化能够降低圆盘构造体的平均传热温差,提高其整体传热性能.     

剪应力作用下流体力学关联对胶体聚团的影响

用计算机模拟的方法，探讨了剪应力下流体力学关联对胶体聚团特性的影响，并与无流体力学关联时的结果作了比较，研究表明，流体力学关联因素对胶体簇团的分形维数和栩位数没有明显的影响，但却使聚团的机理发生改变，从无流体力学关联时的颗粒－颗粒型向簇团－簇团型过渡。这个结果都很好地解释了有关的实验现象。     

聚醚酰亚胺长杆弹弹托在膛压载荷下的动力学响应

建立了长杆弹的动力学计算模型,弹托采用新型玻璃纤维增强聚醚酰亚胺复合材料,利用LS-DYNA软件模拟了长杆弹在轻气炮膛压载荷下的运动过程,分析了复合材料弹托的动力学响应规律,并对弹托结构进行了改进。结果表明:最大膛压时弹托各处应力达到最大,高应力区分布在弹托尾部外围附近及后齿齿根上,齿根、齿顶应力大小不同;弹托头部强度裕度较大,通过改进弹托结构,在满足发射强度的同时,弹托质量减少了16 g,弹丸初速提高了612.2 m/s。     

基于Windows下的质子在物质中运动的模拟程序

采用解析法和Monte-Carlo方法相结合的Windows环境下模拟计算了不同能量的质子在Si,Ge等半导体物质和Au-Si探测器内的运动情况，并用计算机实际作出了质子在以上物质中的运动径流，直观动态的描绘了质子在半导体物质中的运动情况，得到了比较符合实际的模拟结果。     

敏感换道对下匝道系统交通流的影响

在NaSh模型基础上,充分考虑驾驶员在匝口指示牌的诱导作用下驾驶方式的变化,定义了车辆在匝口上游的换道、直行驾驶规则,提出了敏感换道的元胞自动机下匝道交通流模型. 通过计算机数值模拟,结果表明：敏感换道过程能减少直行车道上的转出车辆比例,对非必要的换道行为有明显的抑制作用,且随敏感换道区长度增加,该作用越明显;匝口提示位置并非越长越好,系统转出车辆比例越小,系统所需的最佳敏感换道区长度越短. 工程设计中根据转出车辆比例选取一个适宜距离安放匝口指示牌,能有效增加系统流量和临界加入概率. 关键词： 交通流 元胞自动机 驾驶方式 计算机数值模拟     

低温下Cu13团簇负载于Cu(001)表面上结构变化的分子动力学研究

应用分子动力学方法研究温度为10和50 K时具有二十面体结构的Cu13团簇以不同接触条件与Cu(001)表面结合后的结构变化,原子间的相互作用势采用Johnson的嵌入原子方法模型.通过基于原子密度分布函数的分析表明,负载团簇与表面的结合能主要受团簇与载体相接触的最低层原子数及这些原子所具有的不同几何构型影响,同时更高层的原子呈现出不同的几何结构.温度为10 K时,负载团簇的初始位置对团簇几何结构和结合能影响较大.     

低温下Au959团簇负载于MgO(100)表面后结构变化的分子动力学研究

采用基于Chen-Mbius反演方法,从金属/金属氧化物界面第一性原理计算的粘结能结果中推导出的Au/MgO原子间相互作用势的正则系综(NVT)分子动力学,模拟了在10 K条件下,Au959团簇负载于MgO(100)表面后团簇结构的变化.根据原子对分析技术和对分布函数的分析表明,由于团簇界面处原子间距与载体原子间距相匹配,置于载体上的Au团簇经过一个变形过程后,较其孤立自由表面时的团簇体积变大.     

脉冲展宽下水下激光PPM信号解调方法的研究

在水下激光脉位调制(PPM)通信中,脉冲的时域展宽容易导致时隙串扰,进而严重影响通信质量。针对这一问题,对光PPM取样信号最大似然时隙(MLC)解调和最大累加计数样值(MAS)解调进行了改进。并根据激光脉冲水下传输后其能量分布的特点,在MAS解调的基础上,提出最大变权重累加计数(MVA)解调。计算机仿真结果表明,相比MAS解调,MVA解调时能明显改善时隙串扰情况下的PPM信号解调性能,并且对水下光信道的随机性有较好的自适应能力,证明了MVA解调方法的有效性,对水下激光无线通信的应用具有重要的实际意义。     

低温下Au959团簇负载于MgO(100)表面后结构变化的分子动力学研究

采用基于Chen-Mbius反演方法,从金属/金属氧化物界面第一性原理计算的粘结能结果中推导出的Au/MgO原子间相互作用势的正则系综（NVT）分子动力学,模拟了在10 K条件下,Au₉₅₉团簇负载于MgO（100）表面后团簇结构的变化.根据原子对分析技术和对分布函数的分析表明,由于团簇界面处原子间距与载体原子间距相匹配,置于载体上的Au团簇经过一个变形过程后,较其孤立自由表面时的团簇体积变大. 关键词： 团簇 分子动力学 计算机模拟 表面     

低温下Cu13团簇负载于Cu(001)表面上结构变化的分子动力学研究

应用分子动力学方法研究温度为10和50 K时具有二十面体结构的Cu₁₃团簇以不同接触条件与Cu（001）表面结合后的结构变化,原子间的相互作用势采用Johnson的嵌入原子方法模型.通过基于原子密度分布函数的分析表明,负载团簇与表面的结合能主要受团簇与载体相接触的最低层原子数及这些原子所具有的不同几何构型影响,同时更高层的原子呈现出不同的几何结构.温度为10 K时,负载团簇的初始位置对团簇几何结构和结合能影响较大. 关键词： 分子动力学 团簇 表面 计算机模拟     

GFRP增强圆钢管在低速冲击荷载作用下的应变率效应

讨论了玻璃纤维/环氧树脂复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP)增强Q235圆钢管在低速冲击荷载作用下的应变率效应。通过轴压试验和轴向低速冲击试验获得了试件在准静态和低速冲击状态下的力学响应(轴向荷载及轴向位移),为后续仿真工作提供了依据。编写了可以考虑初始失效、损伤演化及应变率效应的GFRP材料子程序(VUMAT),并基于ABAQUS对构件的轴压及轴向冲击过程进行了仿真再现。通过仿真将不考虑应变率效应、只考虑钢管应变率效应、只考虑GFRP应变率效应、考虑钢管及GFRP应变率效应4种情况下的结果进行了对比分析。     

面加权基阵孔径优化的计算机模拟

本文对加权医用相控阵超声换能器,在给定一理想的波束情况下,根据孔径分市函数与声压指向函数的富里叶变换关系,用计算机进行加权孔径的优化模拟,从而提供一个指向性较优的扫描基阵。     

基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究

大多数电容储能型脉冲功率装置的共同特点是采用了气体开关,由于气体绝缘恢复的限制和电极的烧蚀,使得其重复频率都不太高,而且寿命有限.而目前广泛研究的磁脉冲压缩技术在脉冲功率系统的长寿命、高平均功率和高重复频率运行方面具有很大的应用前景.通过对BOOST电路、LC谐振电路和磁脉冲压缩电路详细的理论分析和计算机模拟,设计了由B00ST电路,C谐振电路,脉冲变压器,磁压缩系统,负载五大部分组成的脉冲发生器电路系统模型,使用Pspice软件对系统进行了模拟、优化,得到了电压幅值为55kV,脉宽为500ns的输出脉冲.