具有动应力和动位移约束的离散变量结构拓扑优化设计方法

讨论了动应力、动位移约束下离散变量结构拓扑优化设计问题.首先给出问题的数学模型,然后用拟静力算法,将结构惯性力极值作为静载荷施加到结构上,求得结构的动位移和动内力,将考虑动应力约束和动位移约束的离散变量结构拓扑设计问题化为静应力和静位移约束的优化问题,然后利用两类变量统一考虑的离散变量结构拓扑优化设计的综合算法进行求解.     

磁控溅射制备微球表面金属Mo涂层的研究

利用磁控溅射制备了各种工艺参数不同的微球表面金属Mo涂层样品,并通过白光干涉仪和扫描电子显微镜对样品的表面及剖面进行了系统的测试分析。分别探究了溅射工作气压和沉积制备时间对微球表面Mo涂层表面形貌以及结晶质量的影响规律。结果表明通过优化工艺参数可制备微球直径约为800μm、涂层厚度为3.5μm到14.1μm、厚度均匀性良好的微球表面Mo涂层。Mo涂层中的晶粒呈现出柱状结构致密堆积在一起,且随涂层的厚度增加晶粒间空隙增大。     

基于特征谱线与约束拟合相位的绝对波数标定方法

谱域光学相干层析成像(spectral-domain optical coherence tomography, SD-OCT)系统中普遍存在波数域的非线性采样问题.为实现常规快速傅里叶变换算法下离散界面的精确定位与OCT图像的高质量重建,需要解决光谱仪中离散采样点绝对波数的精确标定问题.本文提出了一种基于精确光程差下特征谱线与约束拟合相位的绝对波数标定方法,在谱域OCT系统的样品臂中,使用具有精确厚度差异的金属量规,获得特征谱线对应的绝对相位值,进一步精确求解出特征谱线对应的相位包裹次数,克服了常规干涉光谱相位方法中普遍存在的2π歧义,结合窗口约束条件下高信噪比区域的拟合相位,实现光谱仪采样点绝对波数的精确标定.通过全面比较本文方法与传统插值重采样方法在离散界面定位、轴向分辨率以及图像重建质量等方面的差异,验证了本方法的显著优势.     

由伴随坐标建立可积约束流

引入伴随坐标,把ＡＫＮＳ族与经典Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ族的某些高阶约束流变换到有限维可积 Ｈａｍｉｌ－ｔｏｎｉａｎ系统,并给出这些约束流的经典Ｐｏｉｓｓｏｎ结构和卜矩阵．本文还证明了ＡＫＮＳ族的约束流在Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ意义下是可积的．     

基于光路追踪方法的激光交叉束能量转移模型

提出一种基于几何光路追踪方法并可在流体模拟程序中实现在线计算的激光交叉束能量转移(CBET)耦合模型。借助由激光逆轫致吸收公式引入的泵浦激光功率密度在流体网格尺度上的计算公式,该模型可计算探针激光束中每根光线所携带的能量经过与泵浦激光场相互作用带来的损失(或增加),从而实现激光能量在束间的转移。反复迭代的计算方法解决了由于激光束间能量转移与光线历史相关并且束间强耦合带来的方程求解困难。模型很容易推广到多束激光束两两能量交换的情形,也可用于研究逆轫致吸收和激光等离子体相互作用等物理内容。     

Nucleon internal structure: a new set of quark, gluon momentum, angular momentum operators and parton distribution functions

It is unavoidable to deal with the quark and gluon momentum and angular momentum contributions to the nucleon momentum and spin in the study of nucleon internal structure. However we never have the quark and gluon momentum, orbital angular momentum and gluon spin operators which satisfy both the gauge invariance and the canonical momentum and angular momentum commutation relation. The conflicts between the gauge invariance and canonical quantization requirement of these operators are discussed. A new set of quark and gluon momentum, orbital angular momentum and spin operators, which satisfy both the gauge invariance and canonical momentum and angular momentum commutation relation, are proposed. The key point to achieve such a proper decomposition is to separate the gauge field into the pure gauge and the gauge covariant parts. The same conflicts also exist in QED and quantum mechanics and have been solved in the same manner. The impacts of this new decomposition to the nucleon internal structure are discussed.     

ICF冷冻靶微管充气过程中气体压力测量

利用自主设计的冷冻靶微管充气系统,通过在常温环境下向靶盒注入氘气,研究了充气管两端压强差与充气管长度、充气速率及充气时间之间的相互关系。研究表明:微管注入法充气过程中,充气管两端的压强差先增大然后减小最终趋于0;充气管长度越小,充气速率越大,充气管两端压强差达到平衡所需的时间越短。该实验结果与根据修正后的Hagen-Poiseuille方程所得到的理论计算值相吻合。     

ICF靶腔曲面光场计算

传统的衍射计算方法都是针对衍射场为平面的计算,对于ICF靶腔衍射场为曲面时,计算困难。通过比较常用衍射计算方法的优缺点,基于层析成像的思想,提出采用快速傅里叶变换分层计算,并根据最相邻原则拟合曲面衍射场光场分布的快速计算方法。该方法可以计算出任意给定空间曲面上的光场分布,且具有计算快速、结果精确的优点。模拟分析表明,当分层数足够大时,采用该方法可有效解决ICF靶腔内壁曲面光场的计算问题。     

短期维度下手术排程优化问题的数学模型研究

在国内医院手术室的运作管理中,普遍存在护士加班时间长和资源利用不均衡的问题.短期维度下的手术排程优化关注手术时间的确定和优化配置完整手术流程中所需的各类手术资源,考虑到手术排程优化问题的复杂性和实用性,本研究中我们从基本的择期手术排程优化模型,而后引入全面的护士资源的排班约束,再进一步将单目标的数学模型扩展到多目标,较为系统、完整地研究了医院手术室的短期手术排程模型.我们通过仿真算例、文献算例和医院实际调度算例结果进行比较,验证结果发现基于所研究的系列排程数学模型的优化排程解在均衡手术室和护士工作时间、减少护士最大加班时间和总加班时间上具有较大程度的改善,多目标模型较单目标模型总体优化效果更为明显.由于医院管理水平不同,数学模型的约束条件也有不同,医院管理者可以使用对应的数学模型进行手术排程.研究成果可为医院管理形成新的优化决策手段,可以用来提升手术室各类资源的利用率,最终达成医院增加日开放手术台数,缩短平均住院日的手术室管理目标,在优化医院服务管理实践上有普遍意义.     

一类带概率互补约束的随机优化问题的最优性条件

主要讨论了一类带概率互补约束的随机优化问题的最优性条件.首先利用一类非线性互补(NCP)函数将概率互补约束转化成为一个通常的概率约束.然后,利用概率约束的相关理论结果,将其等价地转化成一个带不等式约束的优化问题.最后给出了这类问题的弱驻点和最优解的最优性条件.