采用坡度磁场提高同轴腔电子回旋管的效率

通过选择适当电子初始的横纵向速度比,并引进坡度磁场的方法,来提高同轴腔电子回旋微波激射器效率。非线性模拟表明,用这种办法可以将德国卡尔斯鲁研究中心研制的同轴腔电子回旋微波激射振荡器的实验效率,从26.7%提高到31.5%。这种效率放大的物理机制是：坡度磁场改变了相对论电子的运动条件,有效地改善了波束互作用过程中电子的群聚状态,使电子束有更多的动能转换为电磁能,从而提高了电子束的换能效率。     

高质量三维光子晶体的实验制备及理论分析

对压强控制自组装法进行了改进,采用了密封硅胶颗粒的强吸水装置,为光子晶体样品的制备提供了一个稳定的温度、湿度和压强环境.将温度、压强分别控制在35 ℃、45 mmHg,利用直径为260 nm的聚苯乙烯胶体球进行了高质量三维光子晶体样品的制备.从理论计算和实验测量等方面对制备的光子晶体样品的结构、质量和性能进行了对比分析,结果表明,利用该实验装置进行光子晶体样品的制备时,可重复性高;制备的光子晶体样品具有较为完美有序的密堆结构,质量较好;在光子晶体样品的Г L方向有深且窄的光子带隙和陡峭的带隙边沿.光子带隙深度为83%,宽度为0.073,带隙边沿陡峭度为8%/nm,这为超快全光开关等先进的光学设备的研究奠定了基础.     

纵坡道路噪声分布规律研究*

为了摸清纵坡道路单车噪声排放规律和两侧声场分布状况,借鉴国内外单车噪声排放模型研究方法,对水平路面单车和坡度路面单车噪声源强测试数据进行分析,提出水平路面单车噪声排放模型和坡度路面单车噪声排放修正模型。实测某纵坡道路两侧噪声分布情况验证模型的适用性,并应用模型仿真研究纵坡道路噪声分布规律,得出与道路较近的观测点处,上坡一侧噪声比下坡一侧和水平道路两侧偏高;与道路较远的观测点处,坡度产生的影响可以忽略不计。论文研究成果对道路环境影响评价和噪声地图绘制及其误差分析具有很好的参考作用。     

冬季中国海及其邻近海域海流系统的数值模拟

本文用一个水平分辨率比较高的非线性正压模式,计算了整个太平洋各月的月平均环流。给出的冬季(1月)数值模拟结果表明,冬季从南海北部,通过台湾海峡和对马海峡,到津轻海峡,的确存在一支所谓的“台湾—对马—津轻暖流”系统,这支暖流源白海南岛的东南海域,1月份主要从津轻海峡流入太平洋。模式满意地再现了中国海及其邻近海域的海流系统。     

基于碰撞模型的斜坡滚石颗粒速度预测

滑坡滚石灾害是西部山区常见的地质灾害类型,具有突发性和随机性强的特点,是山区地质灾害预测和防治工作的重点和难点. 本文基于颗粒接触理论,考虑影响斜坡滚石碰撞过程中的随机因素,建立了用于预测斜坡滚石颗粒碰撞后速度的理论模型. 根据冲量及冲量矩定理建立滚石颗粒碰撞基本方程,得到斜坡滚石颗粒碰撞后反弹速度的解析解. 结果表明:斜坡滚石碰撞后反弹速度的解析解包含了坡角、坡体上被碰颗粒速度以及角度、入射速度和角度以及撞击角度等随机因素;当考虑入射滚石颗粒与坡体上被碰颗粒的撞击角度变化时,模型预测结果与试验结果吻合较好;本文进一步预测了滚石颗粒碰撞后颗粒反弹线速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布情况. 结果显示,反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度的概率分布均服从高斯分布;当坡体上被碰颗粒速度和坡角发生变化时,其对反弹颗粒速度和角度以及反弹旋转角速度概率分布定性上没有影响,但是对概率分布的中心参数有显著影响.      

坡度对坡面土壤侵蚀的影响分析

在运动波理论基础上,就影响土壤侵蚀的主要因素,包括降雨超渗净雨量,坡面流水深、流速和切应力,以及土壤抗冲蚀能力等随坡度的变化关系进行了理论分析。并进一步对坡面土壤侵蚀的坡度界限做了较细致分析,表明坡度界限是一个变量,随颗粒粒径、容重、坡面糙率、径流长度、降雨入渗差值(净雨量),以及土壤摩擦系数等因素的不同而改变,给出了界限坡度的变化规律,并得出一般情况下土壤侵蚀的坡度界限值应在415°～50°范围内的结论。     

下穿隧道爆破荷载激励下边坡振动预测及能量分析

为解决边坡与下穿近接隧道协同爆破施工安全难题,结合某石油储备基地扩建项目,运用量纲推导、现场实验与信号分析相结合的方法,构建考虑高程影响的振动峰值速度公式,研究隧道爆破振动能量沿坡面的衰减机制。结果显示,边坡同台阶边沿处质点振速峰值大于坡脚处,坡面局部存在振动速度高程放大效应;引入相对坡度H/D的爆破振动模型对坡面质点振速预测精度高,可反映边坡角对高程放大效应的影响;振动速度及能量沿坡面均呈现出近区衰减快、远区衰减慢的传播特性,同时隧道爆破振动能量集中分布在0～300 Hz范围的多个子振频带,且高频能量沿坡面衰减更快,能量卓越频带中值以指数形式衰减,能量最终向低频带集中。

     

具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应特性

 在CST软件平台上,对具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应特性进行了数值模拟。结果表明：具有正圆锥形坡度的同轴布喇格结构,其带宽随着所加坡度角的增大而变窄;而具有倒圆锥形坡度的同轴布喇格结构,其带宽随着所加坡度角的增大而变宽。采用窗函数技术可以有效地抑制具有坡度的同轴布喇格结构的频率响应曲线的残余旁瓣。汉明窗函数、汉宁窗函数及布拉克曼窗函数均有利于改善同轴布喇格结构作为反射器或者滤波器的性能。     

Phase transition on speed limit traffic with slope

Through introducing a generalized optimal speed function to consider spatial position, slope grade and variable safe headway, the effect of slope in a single-lane highway on the traffic flow is investigated with the extended optimal speed model. The theoretical analysis and simulation results show that the flux of the whole road with the upgrade （or downgrade） increases linearly with density, saturates at a critical density, then maintains this saturated value in a certain density range and finally decreases with density. The value of saturated flux is equal to the maximum flux of the upgrade （or downgrade） without considering the slight influence of the driver＇s sensitivity. And the fundamental diagrams also depend on sensitivity, slope grade and slope length. The spatiotemporal pattern gives the segregation of different traffic phases caused by the rarefaction wave and the shock wave under a certain initial vehicle number. A comparison between the upgrade and the downgrade indicates that the value of saturated flux of the downgrade is larger than that of the upgrade under the same condition. This result is in accordance with the real traffic.     

带有加压泵站的污水管网系统的优化计算

本对带有加压泵站污水管网系统的优化问题进行了研究，建立了优化计算的数学模型，根据模型提出了有效的优化方法编制了相应程序，最后通过实际案例计算，比较表明，效果令人满意。