Symmetry of Lagrangians of holonomic nonconservative system in event space

This paper analyzes the symmetry of Lagrangians and the conserved quantity for the holonomic non-conservative system in the event space. The criterion and the definition of the symmetry are proposed first, then a quantity caused by the symmetry and its existence condition are given. An example is shown to illustrate the application of the result in the end.     

高质量点集的快速局部网格生成算法

高效及高质量的局部网格生成算法是基于节点有限元并行方法设计的关键。泡泡布点算法能够在复杂区域上不经过人工干预生成高质量的节点集,本文提出了基于该方法所生成的节点集的快速局部网格生成算法。该算法充分利用泡泡布点方法提供的节点集及节点邻接链表信息,避免了桶数据结构的建立以及节点的局部搜索过程,只需应用Delaunay三角剖分的外接圆准则从中心节点的邻接链表中去除极少数的非卫星点,可快速地生成局部网格,比现有的局部网格生成算法更为快捷。算例结果表明,该算法高效可靠,生成网格与Delaunay三角剖分网格一致。     

卡拉胶纤维的阻燃性能

以钡盐为凝固浴, 经湿法纺丝技术获得卡拉胶纤维(CAF). 通过极限氧指数(LOI)、 锥型量热(Cone)、 扫描电子显微镜(SEM)、 元素分析(EDS)、 X射线衍射(XRD)、 热重红外(TG-FTIR)同步差示扫描量热(DSC)法、 热裂解(Py)和气相色谱-质谱法(GC-MS)对CAF进行表征. 结果表明, CAF极限氧指数高达50以上, 锥型量热过程中, CAF一直保持红热状态, 没有产生火苗, 其热释放速率及总释放热等参数均较低, 与海藻酸钙纤维(ALF)和琼胶纤维(AGF)相比, CAF具有较好的阻燃性. 可能机理为卡拉胶分子的硫酸酯基和渗入纤维内部的钡离子发生络合作用, 并促进交联成炭和改变纤维裂解过程. 裂解过程中产生的磺酰自由基与燃烧产生的氢氧自由基迅速结合, 终止燃烧反应. 同时, CAF在燃烧过程中产生大量残炭, 并形成致密的钡盐结构层和中空的纤维结构, 成为CAF阻燃的另一重要因素.     

基于Gappy POD的流场数据填补方法

本征正交分解方法（proper orthogonal decomposition，POD）是一种数据驱动的流场特征信息提取技术，可以按能量大小给出流场的结构模态，并且可以通过较少阶模态叠加获得高阶数据的近似描述.将该方法结合一组线性方程，即构成Gappy POD方法，可实现对缺失流场的重构.论文从样本数据已知和样本数据不完全已知两种情况展开，对Gappy POD方法在缺失流场数据填补方面的应用进行了研究.首先，对于样本数据已知的情况，研究了样本参数范围内任意参数值下的重构能力；其次，对于样本数据不完全已知的情况，研究了模态阶数、缺失率以及样本数对缺失流场重构精度的影响规律.结果表明，Gappy POD方法可以高效再现参数范围内的任意完整流场数据.但是，对于缺失率较高的样本集，需要适当增加样本数以提高重构精度.      

纳米Cu3 N薄膜的制备与性能

采用柱状靶多弧直流磁控溅射法,100℃基底温度下在玻璃衬底上制备了纳米氮化铜(Cu3N)薄膜.用x射线衍射研究了不同氮气分压对Cu3N薄膜晶体结构及晶粒尺寸的影响.结果显示薄膜由Cu3N和Cu的纳米微晶复合而成,其中Cu3N纳米微晶具有立方反ReO3结构.通过原子力显微镜对薄膜表征显示,膜表面比较光滑,具有较低的粗糙度.x射线光电子能谱对薄膜表面的成分分析表明,Cu3N薄膜表面铜元素同时以+1价和+2价存在.Cu3N的Cu2p3/2,Cu2p1/2及Nls峰分别位于932.7,952.7和399.9 eV,Cu2p原子自旋-轨道耦合裂分能量间距为20eV.用台阶仪和四探针方法测量了薄膜的厚度及电阻率,薄膜的沉积速率和电阻率在很大程度上受到氮气分压的调制.     

Effect of In_x Ga_(1-x )N “continuously graded” buffer layer on InGaN epilayer grown by metalorganic chemical vapor deposition

In this paper we report on the effect of an In x Ga1-x N continuously graded buffer layer on an InGaN epilayer grown on a GaN template.In our experiment,three types of buffer layers including constant composition,continuously graded composition,and the combination of constant and continuously graded composition are used.Surface morphologies,crystalline quality,indium incorporations,and relaxation degrees of InGaN epilayers with different buffer layers are investigated.It is found that the In x Ga1-x N continuously graded buffer layer is effective to improve the surface morphology,crystalline quality,and the indium incorporation of the InGaN epilayer.These superior characteristics of the continuously graded buffer layer can be attributed to the sufficient strain release and the reduction of dislocations.     

统一格式的显式与隐式任意混合异步算法

动力学问题的有限元分析需要在每一时步求解系统信息,相对于静力学问题,其计算量要大得多.因而,提高计算效率,节省计算工作量是动力学求解方法研究的主要内容.该文针对大型复杂动力学系统的高效求解问题,提出了一种基于Newmark离散格式的显式、隐式任意混合异步算法,根据整体系统不同局部的物理力学特性和求解精度要求,在空间域及时间域内对动力学系统方程进行多尺度求解.该方法根据显式、隐式算法固有的信息传递机制,采取动态的可变边界处理方法,避免了异步边界上的误差积累;并通过对整体系统能量平衡的校验,动态地确定和修正仿真计算时步,可以有效地预防不稳定性的产生和发展.数值算例表明:该算法能在保持较高的计算精度的同时,极大地降低计算资源消耗,因而具有一定的实用价值.      

Mei conserved quantity directly induced by Lie symmetry in a nonconservative Hamilton system

In this paper,we investigate whether the Lie symmetry can induce the Mei conserved quantity directly in a nonconservative Hamilton system and a theorem is presented.The condition under which the Lie symmetry of the system directly induces the Mei conserved quantity is given.Meanwhile,an example is discussed to illustrate the application of the results.The present results have shown that the Lie symmetry of a nonconservative Hamilton system can also induce the Mei conserved quantity directly.     

高超声速舵面热气动弹性不确定性及全局灵敏度分析

鉴于高超声速中气动热预测的不确定性影响热气动弹性分析的可靠性,提出一种温度分布参数化模型,基于此模型,对高超声速舵面热气动弹性中气动热的不确定性及全局灵敏度进行分析,分析方法:求解N-S方程得到物面的温度分布,对此温度分布进行参数化,分别采用蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation,MCS)方法和稀疏网格数值积分(spare grid numerical integration,SGNI)方法生成不确定性及全局灵敏度分析所需样本,对所有样本都进行热气动弹性分析,热气动弹性分析过程为:由样本得到温度分布,基于此温度分布,考虑热应力和材料属性的影响,对结构进行模态分析,将结构模态插值到气动网格,采用基于CFD的当地流活塞理论进行了气动弹性分析.分别在两种飞行状态下进行分析,计算结果表明:(1) M=5,H=15 km,结构固有频率和颤振分析结果的变异系数约为5.83%;(2) M=6,H=15 km,结构和颤振分析结果的变异系数约为8.84%.两种状态下,两个不确定参数的全局灵敏度都在50%左右,两者耦合作用很小,约为0.与MCS方法相比,SGNI方法显著的提高了不确定性分析效率.      

弹性支撑圆柱绕流稳定性分析

基于CFD 技术,采用系统辨识方法,建立了亚临界雷诺数(Re < 47) 下绕圆柱流动的非定常气动力模型(reduced order model, ROM). 耦合结构运动方程和降阶气动力模型,建立了弹性支撑圆柱绕流的稳定性分析模型. 算例分析了亚临界雷诺数下,结构固有频率、质量比等参数以及支撑方式对弹性系统稳定性的影响. 对于单自由度横向支撑圆柱,当结构固有频率趋近流动最不稳定模态频率时,弹性系统会在一定频率范围内失稳,这种现象最低可在Re~20 时出现. 旋转自由度的释放能够进一步降低系统的稳定性,可将临界雷诺数进一步降低至18 左右. ROM 方法不仅具有很高的效率,而且清晰地指出了弹性系统失稳的根本原因:流动模态和结构模态耦合作用导致结构模态失稳所致. 因此,失稳状态下系统振荡频率锁定于结构固有频率. 基于ROM 技术预测的失稳边界与直接CFD/CSD 仿真结果吻合,证明了该方法的正确性和精度.