Polynomial approximation of functions of matrices and applications

In solving a mathematical problem numerically, we frequently need to operate on a vector by an operator that can be expressed asf(A), whereA is anN ×N matrix [e.g., exp(A), sin(A), A^–-]. Except for very simple matrices, it is impractical to construct the matrixf (A) explicitly. Usually an approximation to it is used. This paper develops an algorithm based upon a polynomial approximation tof (A). First the problem is reduced to a problem of approximatingf (z) by a polynomial in z, where z belongs to a domainD in the complex plane that includes all the eigenvalues ofA. This approximation problem is treated by interpolatingf (z) in a certain set of points that is known to have some maximal properties. The approximation thus achieved is almost best. Implementing the algorithm to some practical problems is described. Since a solution to a linear systemAx=b isx=A ^–1 b, an iterative solution algorithm can be based upon a polynomial approximation tof (A)=A ^–1. We give special attention to this important problem.     

太阳风粒子数据映射模型的设计与实现

为了能够快速获得第三级太阳风粒子可分析处理的结构化数据,本文采用将数据映射到内存和采用语言集成查询技术解决数据的完整映射和快速访问。通过设计数据映射模型,将用PDS数据的数据标签和数据产品分别映射到模型的值域和属性域,解决本地或网络数据内存映射的问题。为测试这个实例,采用双倍缓冲和贝塞尔插值技术对数据能谱进行了实时绘制。结果表明该模型具有高效性、完备性和高吻合度。这个基于内存映射的模型能够较好地解决异构数据快速结构化数据访问的数据源动力不足问题,为进一步处理和分析太阳高能粒子的频谱、成份和通量及随时间、空间变化的分布特征等提供了基础。     

基于偏微分的图像放大算法研究

在研究图片放大算法中,分析了现有的运用偏微分算法在图像法大中的不足,利用图像放大过程中的边缘信息可预知性,本文提出一种新的基于偏微分方程的图像放大算法,这种算法通过将图像边缘检测、平滑处理,然后采用三次样条插值算法对边缘进行相应倍数的放大,并通过对可能出现的锯齿边缘进行细化处理;将处理过的边缘作为放大图像的边缘,从而可以将源图像的边缘很好的保持下来,避免了偏微分方程放大过程中出现的边缘模糊现象。实验结果显示,该方法是一种能够很好的保存图像的边缘信息的图像放大算法。     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的结构、磁致伸缩性能和自旋重取向研究

本文系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x＜0.4时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCl2立方Laves相结构,晶格常数a随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增多磁致伸缩减小,x＞0.15时超磁致伸缩效应消失;x＜0.15时磁致伸缩在低场下(H≤40kA/m)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随[111]替代量x的增加大幅度降低.穆斯堡尔效应表明,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成份和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向.室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x＞0.15时,合金完全呈顺磁性.     

Simulation of polycrystalline aluminum tensile test with crystal plasticity finite element method

The crystal plasticity was implemented in the finite element method（FEM） software ABAQUS through the user subroutine UMAT. By means of discretizing the space at the grain level with the Voronoi diagram method, a polycrystal model was built and used in the FEM analysis. The initial orientation of each grain was generated based on the orientation distribution function（ODF）. The developed model was successfully applied in simulation of polycrystalline aluminium samples deformed by the tensile tests. The theoretical strain--stress relation was in good agreement with the experimental result. The simulation results show that the grain size has significant effect on the deformation behavior. The initial plastic deformation usually occurs at grain boundaries, and multiple slip often results in an enhanced local hardening at grain boundaries.     

保单调插值的奇异混合三角/双曲B样条

为了使得插值曲线保单调,设计了两类新的平面参数曲线及其保单调插值算法.计算奇异混合函数,把三角/双曲多项式B样条曲线与奇异多边形通过奇异混合函数混合,无需解方程组或繁琐的迭代,得到自动插值给定平面点列且C2(或G1)连续的带形状参数的复合曲线,尤其能得到摆线、螺旋线、双曲线、悬链线等各类超越曲线.通过把插值曲线的导矢分量转化为类Bernstein多项式,并且利用Bernstein多项式非负的充要条件,得到插值曲线单调的充要条件,获得形状参数合适的取值范围. 该方法简单方便,所得参数范围保证了插值曲线保单调.     

互耦效应下端射阵机载雷达空时内插STAP方法

针对端射阵天线由于阵元间距较小,容易造成能量耦合引起互耦效应,进而影响天线增益和空域导向矢量等参数以及后续的杂波抑制性能这一问题,首先利用互阻抗法和等距离环地面散射单元积分法,建立了互耦条件下的端射阵机载雷达信号模型;然后分析了互耦效应对杂波特征谱和空域导向矢量等参数的影响;最后提出了一种基于空时内插的空时自适应处理方法,对杂波的非平稳性和空域导向矢量进行了补偿.理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性.     

超硬材料合成方法、结构性能、应用及发展现状

为了对超硬材料有更深入的了解,对以金刚石和立方氮化硼为主的超硬材料的合成方法、发展历程、结构与性能及应用领域进行了综述。金刚石的合成方法主要有静压触媒高压高温法、化学气相沉积法、动压爆炸法或爆轰法。经过几十年的发展,我国超硬材料制造技术和装备已经处于国际先进水平。超硬材料除了硬度高之外,还有许多优良的物理力学和化学性能,广泛应用于磨具、刀具、锯切、钻进等超硬材料工具和新型功能材料。     

台阶内花键套筒冷挤压工艺研究

分析了台阶内花键套筒的冷挤压工艺 ,制定出冷挤压件图 ,确定了挤压方案及工艺流程 ,对各工序变形程度进行了校核 ,并计算出了挤压力,同时对挤压模具的设计制造进行了简单的介绍。     

基于FPGA的硬圆弧插补器设计

基于PC的数控系统成为开放式数控系统发展的必然趋势，其中PC加控制板卡的结构为实际的开放式标准体系。本文采用FPGA器件实现了扩展DDA圆弧插补算法，在满足较高精度的情况下，具有较快的插补速度，而且容易与电机的运动控制部分很好的信成，制作成控制板卡，从而适应目前基于PC加控制板卡的开放式数控系统的发展趋势。