摘要：由微纳结构阵列构建的超构透镜体积小、质量轻,通过复合结构可实现多功能化设计,其口径一般为微米量级,对于诸如厘米级口径的超构透镜,其含有的微纳结构单元数量达到数十亿个。如果采用逐一建模的方式绘制这些微纳结构,必然导致版图文件过大,以至图形绘制时间长以及版图无法打开。为了解决此问题,基于版图设计软件L-Edit提出环状布局的超构透镜设计方法,采用二进制与库调用相结合的方法绘制超构透镜每个圆环中构建单元阵列,从而实现大口径超构透镜版图文件的有效压缩。研究结果表明:设计的超构透镜实现了亚波长聚焦;针对口径为50 mm的超构透镜,利用本文提出的版图绘制压缩方法,其版图文件大小为176 MB,远小于采用逐一建模绘制方式生成的版图文件(3.70 TB),实现了大口径超构透镜版图设计文件海量数据的高效压缩,从而保证了大口径超构透镜元件设计的可制造性。

摘要：利用有限元数值模拟方法,分析了冻土围护墙深基坑开挖施工,得出了基坑变形的基本性状以及在相同地质条件下,基坑变形与其主要影响因素之间的关系,为深基坑开挖冻土墙围护设计提供了有价值的参考依据。

摘要：土壤入渗特性的变异特征具有明显空间依赖性和尺度效应,其多尺度上的参数估值是农田灌溉设计和管理的重要基础。该研究以在关中平原进行的52组双环入渗试验为基础,通过比较不同方法计算的标定因子对Kostiakov公式的标定效果,结合小波分析和通径分析方法识别并量化分析标定因子和土壤特性参数(土壤机械组成、容重、初始含水率和有机质含量)在多尺度的相关性,在此基础上分别利用多元线性回归(Multiple Linear Regression, MLR)、BP神经网络(BP Artificial Neural Network, BP-ANN)和支持向量机(Support Vector Machine, SVM)3种方法构建估算标定因子的土壤传递函数。结果表明,采用最小二乘法计算标定因子对Kostiakov公式的标定效果最优,所有测点标定后累积入渗量与实测值的均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)、平均偏差(Mean Bias Error, MBE)、相对误差绝对值均值(Mean Absolute Value of Relative Error, MARE)分别为1.83 cm、0.24 cm、21.2%;多尺度条件下,土壤容重、砂粒、黏粒和有机质含量组合是引起研究区域标定因子空间变化的主要变异源,其中标定因子与砂粒和有机质含量呈显著正相关关系(P<0.05),总通径系数分别为0.78和0.65,与黏粒和土壤容重呈显著负相关关系(P<0.05),总通径系数分别为-0.74和-0.68;采用SVM法构建估算标定因子的土壤传递函数精度最高,其验证集所得入渗量估算值与实测值具有较高的一致性,两者间的RMSE、MBE和MARE分别为1.92 cm、0.05 cm和27.6%,说明SVM法可用于构建估算标定因子的土壤传递函数。研究结果有助于揭示多尺度上土壤入渗特性的变异特征和解决入渗参数难以快速获取的问题。

摘要：我国地下矿山储存着丰富的地热资源,深部矿井资源的开采为地热资源的开发提供了有利条件。将充填采矿与地热资源开采相结合,利用蓄热/储能功能性充填体提取地热,借助深部矿井开采已有条件为地热开发的动力供应和管路布设提供保障,可有效节约地热资源开发所需的钻探和开采成本,促进矿区的长期可持续发展。蓄热/储能功能性充填的总体实施方案包括充填材料制备、采热管路布置、充填体蓄热/释热3个阶段,本研究在材料制备方面提出了适宜于矿山蓄热/储能功能性充填的材料特性及优化目标,并测试了使用石蜡作为相变材料替代部分骨料(如尾矿)的充填材料热力学性能,结果表明随着灰砂比或料浆质量浓度的增加,充填体的抗压强度增大,同时相变材料的加入会使充填体的抗压强度、导热系数下降,而比热容明显增大。采用实验测试的方法对不同管路布置及不同换热工况下采热系统的性能展开研究,并基于热平衡计算了系统的总能效系数,得到了最优的采热管路布置方式及设计参数,当采用蛇形管路布置,载热流体入口速度为0.7 m/s,围岩温度为35℃时,采热系统具有更高的总能效系数,其值为0.48。采用数值模拟的方法对添加石蜡的充填体蓄热/释热行为展开研究,结果表明:蓄热/释热过程中(20 h),添加质量分数10%石蜡的充填体比不添加石蜡的充填体多蓄存55.5%的热量,但释热量大幅减少,总能效系数降低。

摘要：根据模拟退火算法的基本原理,定义了动力头优化的目标函数及各种约束条件,给出了模拟退火算法对动力头优化的具体过程.分析对比了常规退火算法同改进的退火算法及采用MATLAB工具箱中fmincon函数对动力头优化的结果.优化结果和实验分析表明,采用改进的模拟退火算法对动力头优化设计是获取问题最优解的好方法.

摘要：采用5种不同还原剂对涤纶织物化学镀银,借助SEM,EDX,XRD和XPS检测技术对镀层结构和表面形貌、成分进行分析,并对电磁波屏蔽性能进行测定。结果表明,蔗糖作还原剂的化学镀层与纤维结合牢固,镀层表面光滑、晶粒较小,因而电磁波屏蔽性能最好,其次为肼、酒石酸钾钠和甲醛镀银织物,而葡萄糖镀银织物因表面反应不完全而较差。随着镀层厚度的增加,电磁波屏蔽效能开始时增加明显,当厚度达到一定值后又趋于稳定。

摘要：为进一步解决交通拥堵,以城市道路多个单点信号控制交叉口组成的绿波系统为研究对象,建立一个以干线车辆行程时间最短为目标,各相位有效绿灯时间、饱和度及周期时长为约束条件的非线性函数模型,分别运用遗传算法和遗传退火算法对目标函数进行优化,实现了对绿波系统中各交叉口信号配时的优化设计,并以实例加以论证,结果表明:遗传退火算法更能快速、准确地寻找出全局最优解.

摘要：为了有效描述机械系统中的接触-碰撞现象,在考虑材料屈服强度和初始碰撞速度的基础上,提出一种变恢复系数模型,进而建立了一种改进的、变恢复系数的接触-碰撞模型;随后,分别以轴-轴承、球-球以及平面曲柄滑块机构为例,通过大量数值模拟和实验测试,以及二者间的对比分析,对改进模型的有效性、准确性进行了验证。研究结果表明,改进的模型能够更加准确的描述间隙铰链处的接触碰撞效应,以及间隙铰链对机械系统动态特性的影响规律。

摘要：针对水声对抗复杂环境的实时细致再现问题,应用图形处理器(GPU)编程技术,基于开放场景图(OSG)视景引擎研究开发了一套通用的视景仿真系统.设计了系统的体系结构和场景组织,利用投影网格模型和GPU上快速傅里叶变换的方法生成海浪网格;采用纹理映射技术实现了海面的反射和折射效果;并实现了海底的光束、浮帘粒子和模糊效果;依据后续渲染技术模拟了场景的高动态范围(HDR)效果;基于FMOD音频引擎开发了OSG声音节点类,实现了物体三维声音、事件声音和背景声音的播放;基于多播组通信方式,提出了一种同步性较好、可自由拼接和拆分的多通道组合显示方法.实际应用结果表明,该系统具有较好的实时性和更好的显示效果.

摘要：从高强度低合金钢(HSLA)焊缝熔敷金属中的针状铁素体和贝氏体形核机理出发,选择Mn-Ni-Mo-Cr作为焊丝设计的主要合金系,以微合金元素Ti,B,Ce促进针状铁素体形核,降低C,Si,P,S,N元素的影响,并将碳降至超低碳水平,以适应大热输入焊接;与此同时保证Mn,Mo,Cr元素含量以弥补降低碳、硅带来的强度损失.在此基础上加入适量钛、硼,以免过量造成针状铁素体过多引起强度不够或合金元素偏析而引起焊缝韧性下降.另外加入适量Cu元素以提高焊缝抗大气腐蚀性.结果表明,研制的焊丝匹配SJ101—G焊剂,其熔敷金属显微组织达到了预期目标,获得了以针状铁素体和板条贝氏体为主,其间弥散析出少量粒状贝氏体的焊缝复合组织.