网球塔的理论分析与实验探究

借助网球之间的摩擦力,可以将网球垒成多层的“网球塔”.“网球塔”问题兼具趣味性、科学性和综合性,研究该问题对锻炼大学生的综合物理素养有重要意义.本文首先以形变程度和接触面积两方面的实验验证了所选网球可以视为刚体;其次,考虑网球条纹等因素测出了球上静摩擦因数与支持力间的关系,进一步给出了稳定网球塔的理论力学分析求解方法,并结合Adams仿真与实际实验进行了验证;最后,指出除顶层外,各层的球数都相同时,可通过改变球的堆积密度和构建“耦合”结构两种方式改变网球塔的结构,并讨论了相关求解中的超静定问题.     

窄通道中近可燃极限预混火焰的结构和稳定性

通过数值方法研究了窄通道中近可燃极限预混火焰的结构和稳定性. 窄通道由上、下两个圆形平行平板构成, 燃气和氧气组成的混合气体充满窄通道内部, 点燃后形成的预混火焰在一定条件下有可能稳定在窄通道内. 采用基于Arrhenius单步反应的反应-扩散火焰模型, 考察了平板间距、平板材料和平板半径对火焰的影响. 结果表明, 一定的平板间距下主要有两个火焰的稳态解: 一个对应较大的火焰半径, 另一个对应较小的火焰半径. 通过线性稳定性分析发现, 窄通道中存在一维稳定的火焰, 但不存在二维稳定的火焰. 对一维稳定但二维不稳定的火焰的失稳进行数值模拟可以发现, 失稳主要表现为火焰整体向边界漂移, 或者一个火焰分裂成两个新的火焰后分别沿相反方向向边界漂移.     

不同热解温度下生物质废弃物制备的生物质炭组成及结构特征

以玉米秸秆、 树枝和树叶3种生物质废弃物为原料, 分别采用差热/热重分析(TG/DTG)、 红外光谱(FT IR)、 Boehm滴定及X射线衍射（XRD）方法考察热解温度为350,550,750 ℃时制备的生物质炭结构及组成特征. 结果表明： 玉米秸秆原料的热稳定性最低, 热解过程中质量损失最大, 其次是树枝和树叶; 玉米秸秆原料的XRD谱弥散程度最大, 构成炭的微晶层数相对较少; 不同原料在相同温度制备的生物质炭, 其单位质量含有的表面官能团种类和总量相近, 但pH值差别较大, 其中玉米秸秆制成的生物质炭pH最大; 随着温度的升高, 相同原料制备生物质炭的芳香化程度增加, 表面官能团总量减少, pH值升高, 纤维素和半纤维素特征峰消失, 结构趋于石墨微晶.     

岩石巷道二阶二段掏槽爆破优化分析

为了解决因矸石过大而导致出矸时间过长,进而影响整个巷道掘进的问题,基于应力波叠加原理和二阶二段掏槽技术,提出通过采用多阶段一次爆破的方式,对现有的爆破和施工参数设计进行优化,然后从分形的角度对爆堆进行分析。经过现场试验和块度分析后发现:多阶段掏槽一次爆破可以有效地控制矸石粒级分布,平均块度直径减小了5 cm,矸石大块率明显降低,分形维数有所增加;大幅度缩减出矸时间和打眼装药时间,分别减少30、60 min;月循环进尺提高22.2%,有效地保障了硬岩巷道的掘进效率。     

Multiple Solutions of Laminar Flow in Channels with a Transverse Magnetic Field

We present a numerical investigation for steady laminar flow of a viscous incompressible electrically conducting fluid through a channel of a rectangular cross-section with a transverse magnetic field and suction or injection wails. Multiple solutions are presented for values of suction Reynolds number R and velocity coefficients of accelerating walls. Additionally, the associated transfer characteristics are discussed in detail.     

GF(Pn)上的插值理论及其在信息隐藏中的应用

给出了信息隐藏的一种数学描述,得到了GF(Pn)上的Newton插值公式,讨论了Newton插值公式和范德蒙逆矩阵在信息隐藏中的应用,给出了算法和算例.     

信赖域策略的内点投影既约Hessian方法解非线性约束优化

A interior point scaling projected reduced Hessian method with combination of nonmonotonic backtracking technique and trust region strategy for nonlinear equality constrained optimization with nonegative constraint on variables is proposed. In order to deal with large problems,a pair of trust region subproblems in horizontal and vertical subspaces is used to replace the general full trust region subproblem. The horizontal trust region subproblem in the algorithm is only a general trust region subproblem while the vertical trust region subproblem is defined by a parameter size of the vertical direction subject only to an ellipsoidal constraint. Both trust region strategy and line search technique at each iteration switch to obtaining a backtracking step generated by the two trust region subproblems. By adopting the l1 penalty function as the merit function, the global convergence and fast local convergence rate of the proposed algorithm are established under some reasonable conditions. A nonmonotonic criterion and the second order correction step are used to overcome Maratos effect and speed up the convergence progress in some ill-conditioned cases.     

Al2O3陶瓷材料应变率相关的动态本构关系研究

采用改进的SHPB实验方法对Al2O3陶瓷的动态力学性能进行了研究,得到了材料在较高应变率范围内的动态应力应变曲线。结果表明,Al2O3陶瓷为弹脆性材料,其动态应力应变呈非线性关系,在较高的应变率范围内,陶瓷材料的动态应力应变关系是应变率相关的;材料的初始弹性模量、破坏应力、破坏应变值随应变率的增大而增大。基于损伤力学的基本理论,给出了Al2O3陶瓷的一维损伤型线性弹脆性本构模型。根据SHPB实验结果确定模型中的参数,得到了Al2O3陶瓷应变率相关的损伤型动态本构方程。     

初始呼吸子对Sine-Gordon系统动力行为的影响

研究了简谐外力扰动下,计入Peierls-Nabarro力和固体粘性效应,在Neumarm边界条件下杆的运动,这个运动可以用Sine-Gordon型方程来模拟．通过有限差分将无穷维的Sine-Gordon型系统近似为有限维系统．当外力的幅值和初始条件中呼吸子的相位发生变化时,系统的解呈现出丰富的空间结构和时间行为,对于一定的外力幅值和相位,系统具有混沌解．发现初始呼吸子的相位也是影响系统运动状态的重要因素。     

基于SVM的“弹性系数-投入产出”电力需求预测分析模型

基于合理预测电力需求,是保证电网规划与产业发展合理性的重要依据,在我国优化产业结构、推进节能减排的环境下,电力中长期需求的变化面临更多不确定因素,考虑多个因素对电力经济发展弹性系数的影响,按照投入产出模型,运用支持向量机算法构建预测模型。以2000—2009年我国电力需求及GDP,产业结构的数据为样本,预测2010年的电力需求总量。通过与普通弹性系数回归预测、普通支持向量机预测方法对比,电力需求总量预测精度分别提高8.90%和3.98%。