自由度对鱼类自主游动数值模拟结果的影响

采用自适应浸没边界方法,数值模拟了仿生鱼在不同自由度个数情况下的游动,对比分析了自由度个数对仿生鱼受力、能耗、推进效率以及尾涡结构的影响。研究结果表明,推进效率随着自由度个数的增加而略有降低;当仿生鱼在自主游动过程中没有侧向运动速度时,侧向受力幅值会大幅度提高。另外,当采用"六自由度模型"进行模拟时,仿生鱼很难沿直线运动,从而导致定量分析的困难。     

基于PFDHA的X80管道应变失效可靠度计算方法

地质断层是长输油气管道的主要地质灾害威胁,断层灾害条件下管道会由于过大的应变而失效。现有基于应变设计的确定性分析方法相对保守,无法考虑管道结构、管周土壤和地震断层位移的多重不确定性。为此,提出了一种综合考虑管道几何尺寸、管土相互作用,以及断层位移不确定性的可靠性分析方法。采用管道设计应变数据库,建立管道设计应变与各影响参数间的神经网络预测模型,获得基于应变的断层错位下管道极限状态方程。通过Monte-Carlo模拟,计算得到特定断层位移下考虑管道尺寸参数、管土作用参数、内压等参数不确定性的管道失效概率。基于断层位移概率危险性分析流程(PFDHA),对断层位移的不确定性进行考量,得到各断层位移在不同服役期下的发生概率。结合既得的管道条件失效概率,基于全概率计算公式可得管道在该服役期内的失效概率。以管道穿越博罗科努-阿其克库都克断裂的新粤浙X80管道为例开展分析,获取了该管道在服役10年、20年、30年的失效概率。结果表明:新粤浙X80管道服役20年内满足CSA Z662规定的目标可靠性要求;服役年限大于20年后,该穿越段管道失效概率将超越最大允许的失效概率,需采取必要的抗震措施。     

电磁脉冲在实验室等离子体中传播时间的实验研究

利用矢量网络分析仪，对频域9—11 GHz的电磁脉冲在实验室稳态无磁场等离子体中传播时间的问题进行了实验研究.实验发现当等离子体密度在0.65—1.43×10¹¹ cm^-3范围内时，电磁脉冲通过该等离子体传播的时间将会小于该电磁脉冲在真空中传播同样距离所需要的时间，在密度约为1.10×10¹¹ cm^-3时，这两个时间差会出现一个极值.进一步的研究表明在此密度范围内，非磁化Xe等离子体中的电磁波色散关系将不再成立. 关键词： 电磁脉冲 脉冲传播时间 等离子体密度 色散关系     

煤矿瓦斯变压吸附提纯甲烷的研究进展

因煤层赋存条件和抽采技术水平限制,导致煤矿抽采瓦斯中甲烷(CH₄)浓度偏低,而直接排空处理将造成清洁能源浪费和温室效应加剧,因此研究煤矿瓦斯中CH₄提纯利用途径将对煤炭行业节能减排具有重要意义.相比于其它气体分离提纯技术,变压吸附分离技术具有操作简单、能耗低及工业化成熟度高等诸多优势.本文将以变压吸附分离技术提纯CH₄为核心,重点论述了近些年吸附剂类型、吸附分离机制和分子动力学模拟等方面的研究进展,然后列举变压吸附提纯CH₄工艺优化及工业大规模应用实例,最后结合基础研究和工程应用总结展望了变压吸附技术在CH₄提纯领域的发展前景,并指出低浓度瓦斯(<10%CH₄)提纯及真空变压吸附技术是为进一步提升煤矿瓦斯利用率而亟需攻坚克难的主要研究方向.     

基于Logistic回归建模和马尔可夫链蒙特卡罗方法计算后验描述丁酸梭菌株对于给定辐照剂量区的应答趋势

利用马尔可夫链蒙特卡罗（Markov Chain Monte Carlo,MCMC）方法估计Logistic回归模型中的参数,就是要构造一个以参数的后验分布为其平稳分布的非周期不可约的马尔可夫链,然后用该平稳分布中抽出的样本点计算蒙特卡罗积分。上述理论方法可以解决实验样本数据由于存在定和约束和多重共线性、在进行经典的logistic回归建模时的困难问题。基于此方法,研究了丁酸梭菌株对于给定辐照区间剂量的应答趋势,用模型挖掘数据所隐含的内在信息并导出了Logistic回归模型参数的贝叶斯框架下的50%,90%,95%和99%的置信区间。结果表明,运用Logistic与马尔可夫链耦合模型在有关给定辐射剂量对于微生物作用效果问题的logistic回归建模中具有较大的科学性与很好的使用性,从而可以为辐照诱变处理微生物制定辐照剂量区提供理论支持和回归技术借鉴。Using the Markov Chain Monte-Carlo method to estimate the parameters in the Logistic regression model, we constructed a non-periodic irreducible Markov Chain with the posterior distribution of the parameters as stationary distribution, and then used the sample points extracted from the stationary distribution to calculate the Monte-Carlo integral. The above theoretical method can solve the difficult problem of classical logistic regression modeling because of the existence and limitation of the experimental sample data and the multicollinearity. In the classical regression setup with a continuous response, the predicted values can range over all real numbers. Therefore, a different modelling technique is needed. In this work, the results describe in detail a previously unknown lethality trend following 12C6+ heavy-ion irradiation of Clostridium tyrobutyricum. By Markov Chain Monte-Carlo can calculate the model fit for a randomly selected subset of the chain and calculate the predictive envelope of the model. The grey areas in the plot correspond to 50%, 90%, 95%, and 99% posterior regions. More importantly, although this study focused on the use of the method in heavy-ion irradiation of microbial, its results are broadly applicable.     

格子Boltzmann方法中三种流固耦合格式的对比

详细对比分析模拟流固两相流的格子Boltzmann方法中三类不同的流固耦合格式(半反弹方法、亚网格方法和曲边界方法)的特点,发现半反弹方法所获得的速度、角速度存在较大的扰动,而亚网格颗粒方法则能够获得平滑的发展曲线.     

飞秒激光刻写1×4铌酸锂光波导功分器的研究

采用一种以五次幂函数为基础所设计的1×4光波导功分器路径,利用中心波长为800 nm、重复频率为75 MHz的飞秒脉冲激光为光源,通过控制三位电动平移台,在Z切割铌酸锂晶体进行横向扫描此路径,在激光功率为270 mW和扫描速度为0.05 mm/s下,制备出1×4光波导功分器,分析了改变扫描速度和扫描次数对波导形成的影响,以及波导形成的原因.实验结果表明:在强激光的各种参量一定时,扫描速度越小,扫描次数越多,波导线宽越大,扫描速度在一定范围内时,波导损耗较低.     

高温超导混合脉冲变压器的研制与放电测试研究

为了利用脉冲变压器模式有效提升输出电流,介绍了一种在常规脉冲变压器基础上引入超导技术混合应用的方法.通过理论分析和参数计算,研制出了由3个超导双饼绕组和2个单饼式铜绕组组成的实验用高温超导混合脉冲变压器.对研制好的混合变压器进行脉冲放电测试,实验结果表明:在初始电容器充电610V的条件下,变压器副边实现2.6kA的大电...     

YBCO高温超导磁体临界电流密度快速确定方法

基于绘图法基本原理,以及YBCO高温超导带材的临界电流特性,采用有限元电磁场分析软件AnsoftMaxwell建立了空心圆柱磁体模型.根据磁场分布、并考虑到带材的临界电流密度随磁场大小和方向的变化关系,给出了影响磁体工作电流特性的磁场的分布.基于以上工作提出了一种利用Ansoft电磁场分析软件快速确定YB-CO高温超导带材临界电流密度的方法.     

Anomalous microwave reflection from a metal surface induced by spoof surface plasmon

The reflection of X-band microwaves (8-12 GHz) from a metallic aluminum (Al) surface with groove grating corrugations was investigated experimentally. It was shown that the reflection of p-polarization is much less than the microwave reflected from the corresponding area of an unruled Al surface, with selective wavelength. The experimental results demonstrated that the anomalous microwave reflection is strongly associated with the excitation of spoof surface plasmons at the Al-air interface by the surface grating coupler. This near-total absence of reflected microwaves is similar to the famous Wood's anomaly in the optical regime and is of fundamental importance to the applications of spoof surface plasmons in the microwave regime.