北海航道班轮运输排班模型的构建与求解

首先,以拟开通的大连港至鹿特丹港北海航道班轮航线为研究对象,以油耗和运营成本最小化为优化目标,将官方已有记载的北海航道通过的货船航速数据输入Eureqa软件,得到航行最高速度f(x)与进入北海航道时间t的拟合度最好的函数公式.在此基础上,构建了北海航道班轮运输排班的数学模型;其次,在仿真实例分析中,选用了5000TEU的集装箱船作为计算参数,将捕食搜索算法运用到数学模型求解之中,并且运用MATLAB软件进行求解,在最快航速受限的前提下,得到单艘班轮最佳往返时间和相同型号班轮的最低配置数目以及在服务周期内班轮公司所要付出的最低运营成本;最后,通过比较研究,得出结论是:最快航速的提高,对于降低北海航线班轮运输的运营成本将起较大作用.     

磁光平面波导的单向传播特性

表面磁等离子体(surfacemagnetoplasmons,SMPs)是一种在电介质和偏置磁场作用下磁光材料界面处传播的近场电磁波.其独特的非互易传播特性引起了大量科研工作的关注,但在具体的波导结构设计上仍存在很多问题.本文研究了一种银-硅-磁光材料的3层平面波导结构,SMPs在磁光材料和硅的界面处传播,发现在特定的频率范围内,SMPs的基模及高阶模式均具有正向或反向的单向传播特性.分别计算了旋磁与旋电材料平面波导的色散方程,研究了硅层厚度与外加磁场对能带结构及SMPs单向传播区域的影响,发现无论是旋磁或旋电材料的结构,硅层厚度的增加使高阶模式使高阶模式出现在更低的频率位置,使单向传输带宽变小甚至消失,外加磁场的变大使磁光材料的能带结构频率增大的同时带隙中也引入了高阶模式.计算了2种磁光材料平面波导的正向和反向的单向传播带宽宽度,发现旋磁材料YIG的单向SMPs模式出现在GHz波段,最大单向带宽可达到2.45 GHz;旋电材料InSb的单向SMPs模式出现在THz波段,最大单向带宽达到3.9 THz.     

单向纤维复合材料粘弹性性能预测

建立了基于均匀化理论的单向纤维复合材料粘弹性性能预测方法。对单向纤维增强复合材料粘弹性问题的控制方程进行Laplace变换,在像空间中利用均匀化理论建立宏观松弛模量的Laplace变换与微结构描述参数以及变换参数间的关系。用Prony级数模拟松弛模量随变换参数的变化形式,并根据像空间中一系列变换参数对应的松弛模量的数值,采用函数拟合技术确定Prony级数的形式,从而确定用显示形式表示的松弛模量的Laplace变换随变换参数的变化规律。对显式表达式的逆变换获得时间域内的松弛模量。该方法利用拟合函数的逆变换避开了复杂的数值Laplace逆变换,使单向纤维增强复合材料的粘弹性性能的确定变得容易。文中给出了单向纤维复合材料松弛模量的数值预测结果并同有限元法模拟试验的结果对比,验证了预测结果的准确性以及本文方法的有效性。     

变温下橡胶材料力学性能的实验分析

利用Zwick020材料试验机研究了天然橡胶材料在不同温度条件下单向拉伸的大变形力学行为。得到了不同温度和不同加载速率条件下材料的应力-应变关系曲线和材料的破坏条件,由此分析了高温和低温的温度变化条件及加载速率对材料力学性能的影响,得出天然橡胶材料在大变形条件下的温度和加载速率敏感特性。同时利用实验结果拟合出材料的应变能函数,并应用热超弹性模型对材料进行了理论分析。结果表明,理论分析结果与实验结果仅在一定温度范围内吻合得较好,因为材料软化或硬化,在很高或很低的温度情况下二者有一定差别。     

高强钢筋混凝土单向板在非接触爆炸下的抗爆性能研究

钢筋混凝土(RC)单向板是桥梁建设的重要组成部分. 对6块高强RC单向板进行非接触爆炸试验, 研究HRB400、HRB500和HTRB600高强RC单向板的抗爆性能, 分析爆炸后试件的破坏形态和参数. 结果表明 非接触爆炸下, 3种类型高强钢筋混凝土单向板的破坏形态相似, 单向板整体响应后出现弯曲破坏, 侧表面出现多条弯曲破坏裂缝; 在2.5kgTNT作用下的HTRB600高强RC单向板的裂缝数量和裂缝类型与2.1kgTNT作用下的HRB500高强RC单向板和1.7 kgTNT作用下的HRB400高强RC单向板差别不大, 相差范围在1条裂缝以内; HTRB600高强RC单向板在承受更大载荷时, 其平均加速度峰值比低载荷下HRB500、HRB400高强RC单向板分别增加45.1%和88.6%, 其抗弯承载力更好, 刚度更大.     

基于时空混沌系统的单向Hash函数构造

提出了一种基于时空混沌系统的Hash函数构造方法.以线性变换后的消息数作为一组初值来驱动单向耦合映像格子的时空混沌系统，产生时空混沌序列，取其空间最后一组混沌序列的适当项，线性映射为Hash值要求的128bit值.研究结果表明，这种基于时空混沌系统的Hash函数具有很好的单向性、弱碰撞性、初值敏感性，较基于低维混沌映射的Hash函数具有更强的保密性能，且实现简单. 关键词： 时空混沌 Hash函数 单向耦合映像格子     

单向耦合下两个不同Lorenz系统的广义同步

对单向耦合下两个不同的Lorenz系统的广义同步进行了研究,利用辅助系统方法,基于稳定性理论和响应系统的有界性,得到了它们达到广义同步时的充分条件,并根据响应系统的修正系统具有零渐近稳定平衡点、非零渐近稳定平衡点和轨道渐近稳定周期解的情况,将广义同步分为第一类、第二类和第三类;利用Routh-Hurwitz定理,对修正系统平衡点的稳定性进行了分析,给出了单向耦合下两个不同Lorenz系统具有第一类、第二类广义同步的充分条件.数值仿真表明了该方法的有效性与可行性.     

单向复合纤维材料弹性系数的超声测量

本文将单向复合纤维材料视作六角对称晶体，认为其弹性特征由五个独立的弹性系数来描述。利用Christoffel方程，我们得到这一各向异性介质中不同方向的声波速度与弹性系数的关系．我们还建立了一套计算机控制的实验测量系统，通过它对纤维板样品中的声速进行测量，反演得到了五个独立的弹性系数C11、C33、C13、C14和C12。理论计算得到的声速和实验测量值吻合较好，表明我们的方法是有实用意义的。     

Generalized spatiotemporal chaos synchronization of the Ginzburg-Landau equation

In this paper, the generalized synchronization of two unidirectionally coupled Ginzburg-Landau equations is studied theoretically. It is demonstrated that the drive-response system has bounded attraction domain and compact attractors. It is derived that the correction equation has asymptotically stable zero solutions under certain conditions and that the sufficient conditions for smooth generalized synchronization and Hölder continuous generalized synchronization exist in the coupling system. Numerical result analysis shows the correctness of theory.     

基于ANSYS提取单相单向换能器耦合模参数

基于有限元理论,给出了基于ANSYS提取单相单向换能器（Single Phase Unidirectional Transducers,SPUDT）耦合模参数的方法。首先,结合声表面波在压电介质中的传播原理,给出了压电有限元分析方程和对应的ANSYS分析步骤。然后针对SPUDT结构,给出了周期性近似分析的理论模型,利用耦合场分析对其进行模态分析和谐响应分析,最后结合两者的结果来计算SPUDT的耦合模参数。本文给出基底材料为压电晶体128°YX-LiNbO₃和YZ-LiNbO₃,电极材料为铝的三种不同SPUDT的计算结果,理论结果与Hashimoto和Hartmann文献报道的结果相吻合,并且和实验测试的结果基本一致。从而给出了提取SPUDT耦合模参数的一种通用、有效的方法。