水下通信中的异常声压监控网络系统设计

传统水下通信声压异常监控网络存在无法自主完成节点的投放和回收,存储监控盲区并且无法进行动态组网,不能对异常声压进行准确的监控等较大的缺陷;为此,设计并实现了一种新的水下异常声压监控系统,系统中的通信协议基于节点间的深度信息完成数据的转发,给出了系统中监控器、CC2430 处理器、终端节点以及协调器节点的硬件设计原理并给出了系统采集数据的软件流程;系统中实现了对链路层的AODV 路由协议进行改进,增强系统对异常声压的监控性能;测试结果说明,该系统获取的声压监测星座图明显优于传统系统,在不同的干扰类型下,发射信号使用PSK调制,载波中心频率是10 kHz,采样率是50 kHz,码率是2 000 bit/s;实验结果表明:该种系统具有较低异常声压信号监控误差率,可对异常声压信道的传输特性进行较好的校正和补偿,具有较强稳定性。     

构造Birkhoff动力学函数的Santilli第二方法的简化

研究力学系统Birkhoff动力学函数的构造方法.Santilli第二方法是目前构造Birkhoff动力学函数时常用的方法之一,但研究发现其计算公式存在冗余项.通过具体的证明得到了简化的Santilli第二方法,从而为自伴随系统Birkhoff动力学函数的构造提供了更为简洁的计算公式.举例说明结果的应用.     

基于可调负载重分配的无标度网络连锁效应分析

为了深入研究复杂网络抵制连锁故障的全局鲁棒性,针对现实网络上的负载重分配规则常常是介于全局分配与最近邻分配、均匀分配与非均匀分配的特点,围绕负荷这一影响连锁故障发生和传播最重要的物理量以及节点崩溃后的动力学过程,提出了一种可调负载重分配范围与负载重分配异质性的复杂网络连锁故障模型,并分析了该模型在无标度网络上的连锁故障条件.数值模拟获得了复杂网络抵制连锁故障的鲁棒性与模型中参数的关系.此外,基于网络负载分配规则的分析以及理论解析的推导,验证了数值模拟结论,也证明在最近邻与全局分配两种规则下都存在负载分配均匀性参数等于初始负荷强度参数即β=τ使得网络抵御连锁故障的能力最强.     

YMnO_3薄膜的铁电行为及其纳米尺度铁电畴的研究

六方YMnO_3是一种特殊的多铁性材料,因其具有介电常数低、单一极化轴、无挥发性元素等特点,在磁电领域具有独特的优势,但目前关于YMnO_3薄膜的铁电性特别是畴结构的研究相对较少.本文采用溶胶-凝胶法在Si(100)基片上制备了多铁性YMnO_3薄膜,利用掠入射X-射线衍射、原子力显微镜对薄膜的结构及表面形貌进行了分析,用压力显微镜(PFM)技术研究了纳米尺度畴结构及微区电滞行为,并通过I-V,P-E曲线进一步研究了薄膜的漏电流和宏观电滞行为.结果表明,该薄膜为六方钙钛矿结构,YMnO_3晶粒大小均匀并且结晶性较好,薄膜表面粗糙度为7.209 nm.PFM图显示出清晰的电畴结构,结合典型的微区振幅蝴蝶曲线和相位电滞回线,证实该YMnO_3薄膜具有较好的铁电性.由于受内建电场的作用,振幅曲线和相位曲线都向正向偏移,表现出非对称特征.该薄膜的漏电流密度低于10~(-6)A·cm~(-2),因而其电滞回线基本能够达到饱和.     

高速高饱和单行载流子光探测器的设计与分析

设计了一种In P基的背入射台面结构的单行载流子光探测器.通过在吸收层中采取高斯型掺杂界面及引入合适厚度和掺杂浓度的崖层,使得光探测器同时具备了高速和高饱和电流特性.理论分析表明,在光敏面为14μm2、反向偏压为2 V条件下,该器件的3 d B带宽可达58 GHz,直流饱和电流高达158 m A.在大功率光注入条件下,详细分析了光探测器带宽降低和电流饱和现象,得出能带偏移和电场坍塌是其根本原因的结论.     

基于工业CT图像重构的网格模型的保特征简化方法

对基于工业CT图像重构的网格模型进行网格简化时,大多数现有网格模型简化算法会丢失特征,出现网格质量不好的问题。因此提出一种网格模型保特征简化方法,该方法用三角形折叠法对原始模型进行简化,当简化后模型的平均二面角角度误差达到允许误差后,再使用边折叠法对模型进行简化。在三角形折叠法中提出了利用被折叠三角形的法向量、各个顶点的高斯曲率及其在周边三角形上的投影确定该三角形的折叠点,利用局部体积误差与二面角角度误差的无因次化和确定折叠代价的方法;在边折叠法中提出了将二面角角度误差引入到二次误差测度(QEM)法的折叠代价中的改进QEM法。实验结果表明:与其他算法相比,该方法能够生成保特征、高质量、低几何误差的网格模型。     

裸碳碰撞氦原子单电离全微分截面的理论分析

利用四体模型计算了100 MeV/amu裸碳碰撞氦原子单电离全微分截面,发现在散射面四体模型和实验结果符合很好,但是在散射平面外与实验数据符合有较大差别. 分析了不同散射振幅对全微分截面的贡献. 结果表明在recoil峰区域附近,由于入射粒子和靶核相互作用的振幅和入射粒子和敲出电子相互作用的振幅之间的干涉所贡献的截面更接近于实验数据,特别是在垂直平面,这两振幅的干涉所形成的截面产生了实验的双峰结构. 然而,总相互作用振幅的干涉并没有呈现这个特征. 四体模型不能给出垂直平面内实验结果的特征是由于三项散射振幅的权重不同.     

中性及其带电Cun(n=2-12)团簇体系的第一性原理计算研究

结合半经验原子间势及遗传算法,采用密度泛函理论,系统计算研究了Cun(n=2-12)及Cun±(n=2-12)的基态与低激发态的几何结构与电子结构.结果表明：对中性团簇在n=3-6时基态为平面结构,而对于带电体系n=3-5时基态为低维结构,其中平面结构都以三角形为基本单元;对含更多原子的立体结构,基态主要以五角双锥为基本结构单元,传统的高对称性结构在小铜团簇基态中不占优势;计算所得Cun(n=2-12)中性体系结合能与实验结果完全一致,而结合带电体系计算所得团簇电离能与亲和势也与实验相符合;团簇电子结构的相关曲线（电离能、亲和势、二阶差分能）均呈现明显的奇偶振荡现象,这与含偶数电子Cu团簇的相对高稳定性密切相关。     

ZrCuSiAs型锰基化合物ThMnSbN中的化学压力效应

采用固相反应法合成了一种Zr Cu Si As型准二维层状锰基化合物Th Mn Sb N.基于X射线粉末衍射的结构精修显示,该化合物属于P4/nmm空间群.其晶胞参数为a=4.1731?, c=9.5160?.电输运测量显示,该化合物电阻率随温度下降缓慢上升,且在16 K附近出现电阻率异常.与此同时,该材料的磁化率在同一温度附近出现异常,显示出类似磁性相变的行为.进一步的比热测量中没有观察到磁相变导致的比热异常.另外,低温下的比热分析显示,该材料的电子比热系数为γ=19.7 m J·mol^–1·K^–2,远高于其他同类锰基化合物.该结果与电输运测量中观察到的低电阻率行为相符,暗示Th Mn Sb N中费米面附近存在可观的电子态密度.基于对一系列Zr Cu Si As型化合物晶体结构细节的比较,分析了含有萤石型Th₂N₂层的系列化合物中导电层所受化学压力的不同作用形式.     

Size effect of lattice material and minimum weight design

The size effects of microstructure of lattice materials on structural analysis and minimum weight design are studied with extented multiscale finite element method（EMsFEM） in the paper. With the same volume of base material and configuration, the structural displacement and maximum axial stress of micro-rod of lattice structures with different sizes of microstructure are analyzed and compared.It is pointed out that different from the traditional mathematical homogenization method, EMsFEM is suitable for analyzing the structures which is constituted with lattice materials and composed of quantities of finite-sized micro-rods.The minimum weight design of structures composed of lattice material is studied with downscaling calculation of EMsFEM under stress constraints of micro-rods. The optimal design results show that the weight of the structure increases with the decrease of the size of basic sub-unit cells. The paper presents a new approach for analysis and optimization of lattice materials in complex engineering constructions.