基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

GPELab,a Matlab toolbox to solve Gross–Pitaevskii equations I: Computation of stationary solutions

This paper presents GPELab (Gross–Pitaevskii Equation Laboratory), an advanced easy-to-use and flexible Matlab toolbox for numerically simulating many complex physics situations related to Bose–Einstein condensation. The model equation that GPELab solves is the Gross–Pitaevskii equation. The aim of this first part is to present the physical problems and the robust and accurate numerical schemes that are implemented for computing stationary solutions, to show a few computational examples and to explain how the basic GPELab functions work. Problems that can be solved include: 1d, 2d and 3d situations, general potentials, large classes of local and nonlocal nonlinearities, multi-components problems, and fast rotating gases. The toolbox is developed in such a way that other physics applications that require the numerical solution of general Schrödinger-type equations can be considered.     

Fabrication of poly(PEGMA) surface with controllable thickness gradient and its mediation on the gradient adhesion of cells

The gradient surface shows enormous potential in the development of tissue engineering, biosensor, microfluidic control, and particle sorting. In this work, a poly(polyethyleneglycol methacrylate) (poly(PEGMA)) gradient surface was prepared through surface-initiated activators regenerated by electron transfer atom transfer radical polymerization (SI-AGRET ATRP). The effect of various parameters on the thickness growth of poly(PEGMA) film were analyzed, among which the excessive reducing agent was utmost important. The reducing agents supported the regeneration of Cu^I and eliminated the disturbance of air, maintaining the "living polymerization" of poly(PEGMA) up to 73.1 nm under tested conditions. The physicochemical properties of the fabricated surfaces were characterized by ellipsometry, X-ray photoelectron spectroscopy, water contact angle. The thickness slope of gradient poly(PEGMA) was controllable in a nanoscale range. The gradient surface was further grafted with CRGD (Cys-Arg-Gly-Asp) peptides onto the poly(PEGMA-co-[glycidyl methacrylate]) blocks via the ring-opening reaction between epoxy and amino groups, which showed a gradient change in water contact angle and adhesion of endothelial cells.     

植被排列方式及坡度对坡面流Fr影响的试验研究

为探究植被的排列方式及坡度大小对坡面流弗劳德数Fr的影响,以期揭示坡面流弗劳德数Fr的内在规律。利用人工模拟试验,系统研究了6个坡度、3种植物排列方向与水流方向呈不同走向角的条件下Fr与单位底面积的空间摩阻表面积K值的特征关系。表明在非淹没状态下,Fr与K值的关系为随K值的增大Fr呈现先减小后趋于平稳的趋势;Fr的取值随坡度的增大而增大;在一定的坡度范围内,同一坡度下,当Fr1时,同一K值下,走向角越大对应的Fr值越小,当Fr1时则相反;同一走向角下,在同一K值下,坡度越大对应的Fr就越大。得出在坡度一定的条件下,坡面植被的排列方式不同,弗劳德数Fr的取值也不相同;坡度是影响Fr取值范围的重要因素之一。     

基于局部自适应先验MRF模型的快速BP图像分割算法

针对常规MRF分割模型不能有效描述图像的局部特征、常导致图像的过分割现象,提出了一种局部自适应先验的MRF模型。该模型利用图像的邻接区域信息建立了一种局部自适应特征MRF模型。基于提出的模型,建立了一种具有快速收敛策略的区域BP算法对MRF模型的区域消息进行传递,有效解决了区域BP算法的计算量大的问题。实验结果表明,与常规区域BP算法相比,提出的分割方法具有更快的分割速度和精度。     

基于先验知识的自适应多叉树防碰撞算法

为提高无线射频识别(RFID)系统快速识别大量标签的能力,提出一种基于先验知识的自适应多叉树防碰撞算法。利用标签访问的规律性和标签分布的随机性,在不同的搜索深度,根据已有的先验知识和碰撞比特信息估计待识别的标签数量,从而动态地自适应选择搜索叉树。通过有效减少碰撞和空闲时隙数,大幅提高读写器搜索和识别标签的能力。理论分析与仿真实验结果表明,该算法能克服传统自适应多叉树防碰撞算法的缺点,合理选择初始搜索叉树,尤其在待识别标签数量较多的场合,可有效提高RFID系统的吞吐率。     

基于模糊梯度卷积核的在线棒材断面中心识别

针对传动带上严重堆叠、形状尺寸不规则的棒材,提出基于模糊梯度卷积核的在线棒材断面中心识别方法.以标准圆边缘为中心环,结合棒材断面边缘点偏离中心环的程度定义一个模糊梯度卷积核;通过模糊梯度卷积核与实时棒材断面梯度图像的卷积操作,实现棒材断面中心的增强;依次执行候选点选取、局部峰值抑制、距离检测步骤确定中心位置.实验结果表明,该方法能有效抑制棒材中心增强过程中易产生的峰值扩散现象,减少误识别和漏识别;平均计算时间为8.3 ms,满足系统实时性要求.     

一种梯度交替迭代设计测量矩阵的方法

在压缩采样中,测量矩阵应该和表达字典有尽可能小的相干性,随机测量矩阵一直被使用是因为其和任何表达字典都有较小的相干性。提出一种基于梯度迭代最小化方法,作为格拉斯曼框架设计的一种变体,通过优化一个初始的随机测量矩阵来得到相干性更小的测量矩阵。仿真结果表明所设计的测量矩阵具有更好的性能。     

基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法

文中研究了网络拥塞控制问题。PID控制器是实现网络拥塞控制非常有效的方法,能够实现对网络的主动队列管理。文中根据队列长度和变化速率,利用神经网络实现传统的比例微分积分器（PID）功能,从而提出了基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法（RSPID）。该方法利用神经网络的加权动量梯度学习算法,自动调节控制参数,克服了传统PID控制方法由于控制器参数固定带来的适应性和稳定性问题。仿真结果表明,RSPID算法的鲁棒性和队列长度性能要优于PID算法。     

MgO／Ni系梯度功能材料的设计与制备

对ＭｇＯ／Ｎｉ系梯度功能材料（ＦＧＭ），分别用实验和微观力学模型测定和计算了用于热应力缓和设计的各物性参数。讨论了两种结果之间存在差异的原因。用有限元方法模拟了制备过程中ＦＧＭ的热应力，得到ＭｇＯ／Ｎｉ系ＦＧＭ的综合设计准则。按设计结果进一步调整粉末工艺性质，成功地烧制出ＭｇＯ／Ｎｉ系ＦＧＭ。