鄱阳湖三维水质模拟软件设计与仿真

随着鄱阳湖生态经济区建设的推进,鄱阳湖水环境保护问题引起了各方高度关注。通过建立水质数学模型,用计算机进行模型求解、模拟和预测,以及设计相应的水质模拟仿真软件来进行水污染扩散仿真,是水污染控制和水环境管理的有效手段。鉴于国外三维水质数据模拟软件价格高、使用受限以及鄱阳湖三维水质数据模拟的特定应用研究需求,利用软件工程的结构化方法和图形可视化技术,设计了一个面向鄱阳湖三维水质数据模拟和分析的软件工具WSAT/H3D-PYH。通过使用该软件进行BOD和DO扩散模拟和趋势预测实验表明,软件具有较好的预测精度,并能以可视化形式直观分析和预测未来一段时间湖区水质浓度的变化趋势。此外,软件还可对局部点污染源扩散进行动态模拟,以便于对突发污染事件可能造成的后果进行提前的估计,为后续治理方案措施的制定提供很好的依据。     

光栅投影轮廓测量的系统标定技术

针对在光栅投影轮廓测量术中系统标定可操作性不强、精度不高的问题进行了全面的分析 ,在此基础上提出一种新的系统结构 ,并推导了物相关系。由于去掉了传统结构的平行和垂直两个约束条件 ,测量系统中摄像机和投影装置可以采取任意相对位置 ,操作十分灵活。对新系统提出了方便实用的标定方法 ,在其中引入了摄像机定标技术。应用该测量系统和标定技术进行实例检测 ,测量结果证明 :与传统方法相比 ,可操作性和检测精度得到了提高     

克尔效应导致的鬼像位置移动

在近轴条件下,利用矩阵光学的方法研究了高功率高斯光束通过不同光学元件时,克尔效应导致的介质折射率的变化对鬼像位置的影响.计算了单个双凸透镜,单个双凹透镜以及4F系统中反射光线形成的低阶鬼像的位置移动,并将鬼像位置移动的规律表示为入射光束束腰和峰值光强的函数.     

Preparation and Humidity Sensing Properties of KCl/MCM-41 Composite

KCl/mobil composition of matter-41 （MCM-41） composite has been synthesized via a heat-treating process and characterized by x-ray diffraction, high resolution transmission electron microscopy, and nitrogen adsorption/desorption isotherms. In contrast with pure MCM-41, KCl/MCM-41 composite exhibits improved humidity sensing properties within the relative humidity range of 11-95%. The impedance of KCl/MCM-41 composite changes by about four orders of magnitude over the whole humidity range with the response time and the recovery times are about 30s and 35s, respectively. Small humidity hysteresis and good stability are also observed based on our product. These results make our product a good candidate in fabricating humidity sensors with high performances and low synthetic complexity.     

Al组分对MOCVD制备的AlxGa1-xN/AlN/GaN HEMT电学和结构性质的影响

采用金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD）方法制备了不同Al组分（x=0.19,0.22,0.25,0.32）的Al_xGa_1-xN/AlN/GaN 结构的高电子迁移率晶体管（HEMT）材料。研究了Al_xGa_1-xN势垒层中Al组分对HEMT材料电学性质和结构性质的影响。研究结果表明,在一定的Al组分范围内,二维电子气（2DEG）浓度和迁移率随着Al组分的升高而增大。然而,过高的Al组分导致HEMT材料表面粗糙度增大,2DEG迁移率降低,该实验现象在另一方面得到了原子力显微镜测试结果的验证。在最佳Al组分（25%）范围内,获得的 HEMT材料的2DEG浓度和室温迁移率分别达到1.2×10¹³ cm^-2和1 680 cm²/（V·s）,方块电阻低至310 Ω/□。     

自由大气紫外光学通信的研究

本文对紫外日盲区光谱在近距离、保密通信中的应用进行了探讨 ,并建立了紫外光学通信原理实验系统。所描述的系统是以日盲区紫外光作为信息载体的 ,用被调制的低压汞蒸汽紫外放电灯作为发射器件 ,以日盲型滤光片和光电倍增管或日盲型紫外光电倍增管作为接收器件 ,以达到在任何时间和在任何气候下完成窄频带模拟或低速数字信号的传输。由于近地表大气臭氧层的吸收 ,所以传输距离被限制在一个较小的范围内 ,构成了短距离的、秘密的、安全的和抗干扰的通信系统 ,并且不需要传统意义上的天线。由于地球大气上层臭氧的吸收作用 ,阳光中的日盲区 (2 0 0～ 2 80 nm)辐射几乎无法到达地球表面 ,因此 ,采用这个波段的光学通信系统几乎不会受到太阳光的干扰。典型的大气臭氧浓度高度分布大约在距地表 2 5 km处达到最高值 ,在海平面处有一个较低的值。相对较低的浓度值来说 ,虽然紫外辐射传输有限 ,但是具有足够远的距离 ,同时可达到安全、秘密和抗干扰的目的     

有限元计算中疏密网格过渡方法研究

工程计算中出于节省计算量的目的,往往需要在一个有限元模型中布置粗细不同的网格。为保证计算结果的准确性,必须保证网格突变情况下的位移协调问题。本文工作之一是在强天驰界面过渡单元的基础上,引入虚拟节点和子单元,在子单元中应用节理元思想,提出了基于最小势能原理的弹簧节理单元法。简化了积分运算,避免了精度要求极高的坐标转换,从而提高了方法的精度和实用性;二是提出了基于位移约束的主从自由度法,简便实用,只需简单的矩阵运算即可实现。两种方法均实现了不同尺寸网格间位移的协调性和刚度的匹配,从而使之满足有限元收敛准则,且生成的刚度阵具有对称性及带状性。算例证明两种方法精度良好,并可方便地应用于求解大规模工程问题。     

时-空混和元与多辛

指出所谓多辛相当于时间-空间混和坐标内的分别离散的规则网格;而时-空混和元则不用对时间、空间分别离散,而是组成混和的时空混和有限元网格,更加灵活些。     

电磁波导的奇异元与对偶有限元分析

基于电磁波导的对偶变量变分原理以及Hamilton正则方程,将含有奇异性的电磁场问题导入Hamilton体系下进行分析,通过分离变量及共轭辛本征函数向量展开法,构造出可以表征电磁场奇异性的奇异解析元。奇异元的采用克服了普通单元处理含有导电劈和介质楔的波导问题的困难,同时能够方便地与电磁对偶元相结合,保持了有限元方法的灵活性,具有较高的精度。     

Effect of Reactor Pressure on Qualities of GaN Layers Grown by Hydride Vapour Phase Epitaxy

The influence of reactor pressure on GaN layers grown by hydride vapour phase epitaxy （HVPE） is investigated. By decreasing the reactor pressure from0. 7 to 0.5 mm, the GaN layer growth mode changes from the island-like one to the step flow. The improvements in structural and optical properties and surface morphology of GaN layers are observed in the step flow growth mode. The results clearly indicate that the reactor pressure, similarly to the growth temperature, is One of the important parameters to influence the qualities of GaN epilayers grown by HVPE, due to the change of growth mode.