摘要：利用纳米压痕技术研究直径为3mm的{[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]0.96Nb0.04}96Cr4块体非晶合金的变形行为以及加载速率对其塑性变形行为的影响规律。结果表明:该块体非晶合金在低加载速率下表现出显著的锯齿流变,而在高的加载速率下表现为连续的塑性变形;在纳米压痕过程中,该块体非晶合金出现室温蠕变现象,且其硬度值随着加载速率的增大而减小。

摘要：高次有限元由于对问题具有更好的逼近效果及某些特殊的优点,如能解决弹性问题的闭锁现象(Poisson’s ratio locking),使得它们在实际计算中被广泛使用。但与线性元相比,它具有更高的计算复杂性。该文基于标量椭圆问题高次有限元离散化系统的代数多层网格(AMG)法,针对三维弹性问题高次有限元离散化线性系统的求解,设计了一种以块对角逆为预条件子的共轭梯度法(AMG-BPCG)。数值实验表明,该文设计的AMG-BPCG法较标准的ILU-型PCG法具有更好的计算效率和鲁棒性。

摘要：超参数的选择直接影响着支持向量机(SVM)的泛化性能和回归效验,是确保SVM优秀性能的关键。针对超参数穷举搜索方法的难点,从试验设计的角度,提出了正交设计超参选择方法,并分析了基于混合核函数(比单一核函数具有更好的收敛性和模型适应性)SVM各个超参数的取值范围,选定了每个参数的试验水平。通过考虑参数间的正交性和交互性,选取最优超参数组合下的SVM模型。应用该方法,对两种典型滑坡位移时序的SVM建模进行了超参数组合正交优化设计,获得了精度高且泛化性能良好的滑坡预测模型,其试验结果验证了方法的可靠性。正交设计超参选择方法较之其他超参选择法简单实用,其高时效的特点更有助于SVM在实践工程中的良好应用。

摘要：深海海域蕴藏的丰富矿产资源被认为是21世纪陆地矿最重要的替代资源,加大深海矿产资源开发与利用力度,已成为全球经济可持续发展的重要抉择,是我国建设海洋强国的重大战略需求。采矿车在深海稀软底质上的行走性能对深海矿产资源开采的安全稳定性具有重要影响。本文回顾了深海采矿方法及采矿车的发展历程,总结了深海稀软底质基本物理力学特性特别是流变特性及其本构关系,分析了采矿车行走运动特性及其牵引力的研究现状以及存在的主要问题,探讨了深海采矿车行走性能及结构优化设计的未来研究方向,为构建环境友好的深海采矿作业系统提供理论依据。

摘要：材料力学性能的时间相关特性对结构设计非常重要,尤其是长期力学性能的准确信息是结构强度和寿命分析的基础。结合近期研究进展,对影响高聚物时间相关力学性能和长期力学加速表征的主要因素进行了分析,对高聚物等流变材料长期力学性能的加速表征方法和技术以及涉及的基础问题进行了简要评述。

摘要：随着晶体管尺寸按比例缩小,越来越薄的氧化层厚度导致栅上的隧穿电流显著地增大,严重地影响器件和电路的静态特性,为此,基于可靠性理论和仿真,对小尺寸MOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor)的直接隧穿栅电流进行研究,并通过对二输入或非门静态栅泄漏电流的研究,揭示直接隧穿栅电流对CMOS(complementary metal oxide semiconductor)逻辑电路的影响。仿真工具为HSPICE软件,MOS器件模型参数采用的是BSIM4和LEVEL 54,栅氧化层厚度为1.4 nm。研究结果表明:边缘直接隧穿电流是小尺寸MOS器件栅直接隧穿电流的重要组成成分;漏端偏置和衬底偏置通过改变表面势影响栅电流密度;CMOS逻辑电路中MOS器件有4种工作状态,即线性区、饱和区、亚阈区和截止区;CMOS逻辑电路中MOS器件的栅泄漏电流与其工作状态有关。仿真结果与理论分析结果较符合,这些理论和仿真结果有助于以后的集成电路设计。

摘要：边坡工程的复杂性不仅表现为各岩土参数的变异性和非确定性,而且还在于其极限状态功能函数的非解析性及隐式性。以Janbu法为例,研究了隐式功能函数下易于执行的边坡工程稳定可靠度计算方法。首先,调用边坡极限平衡模式获得岩土基本参数,并利用拉丁超立方试验设计抽取影响边坡稳定性基本参数的适量初始样本。其次,采用地质统计学中的克里金(Kriging)各向异性关联映射方法,将边坡功能函数值表述为随机过程。然后,结合主动学习方法,基于搜索规则调整训练样本,通过反复迭代循环确定满足实际工程精度的随机过程所表示的边坡功能函数。最后,调用随机过程函数通过验算点法(JC法)获得边坡的失效概率。工程算例分析表明,文中方法的求解精度与蒙特卡洛模拟方法相当,但计算过程简明,效率高,更具工程实用性。

摘要：在二维有限元分析中,为了提高计算精度,往往需要采用高阶单元.这类单元具有某些特殊的优点,例如,能解决弹性问题的闭锁现象.但与线性元相比,高阶单元节点数多,单元分析复杂,相应离散化矩阵又具有病态性,利用通常的方法求解有限元方程时其效率将大大降低.针对分层高阶四边形亚参元分析中的离散化线性代数系统,通过利用其系数矩阵的分层结构特性以及对应分块矩阵的代数性质,设计了一种简单、有效的预条件子.该预条件子的计算主要化归为Q元离散化系统的求解,通过调用已有的代数多重网格(GAMG)法高效求解Q元系统,获得了内迭代计算效率得到显著提升的预条件共轭梯度(PCG)法.数值试验结果验证了PCG法的有效性,为分层高阶有限元分析提供了一种高效求解器.

摘要：为研究近爆作用下带泡沫混凝土复合结构的地下洞室的抗爆性能,基于LS-DYNA非线性有限元软件,建立了TNT炸药-围岩-锚杆-衬砌结构-空气的爆炸效应全耦合模型。应用ALE多物质流固耦合算法对比分析了普通衬砌结构洞室和带泡沫混凝土夹层的衬砌结构洞室的重要控制测点的应力、空气层压力和位移。测点峰值应力与TM5-855-1的经验公式吻合良好,证明了数值模拟的可靠性。数值研究结果表明,相比普通混凝土夹层,泡沫混凝土夹层能够有效地削弱爆炸冲击波的传播,大幅降低洞室内部空气的压力峰值,降低超压对人体器官的损伤,提高洞室内部人员的生存几率;采用泡沫混凝土夹层的衬砌需加强拱顶区域的刚度以降低顶底板相对位移差。研究结果为地下洞室抗爆设计提供了参考依据。

摘要：针对工字型钢-混凝土组合梁的受弯性能,建立了三维有限元数值分析模型,对试验全过程进行了非线性数值模拟,计算结果与试验数据吻合较好。利用该模型,分析了工字型钢-混凝土组合梁的受力变形机理,探讨了钢梁强度等级、混凝土强度等级、钢梁腹板厚度、混凝土板厚度及纵横向配筋率等对组合梁受弯性能的影响,为工程设计提供参考依据。