应用物理学专业实验教改与实践

本文针对安徽建筑大学应用物理学专业特点,围绕培养创新型人才的培养理念,并结合本专业现有的实验教学资源,对应用物理学专业实验教学体系的设计和改革进行了实践和探索。     

多功能厅仿真与分析

利用声学仿真软件EASE4.4对厅堂进行建模仿真,该模型的基础混响时间为1.24 s。将原有模型的耳室作为耦合空间,并在模型中设计加入6个旋转吸声体,模拟得到两个极限状态下混响时间分别为1.01 s和1.22 s,并且对比分析了两种状态下其他声学参数,如:总声压级(TSPL)、直达声声压级(DSPL)、平均声能比(C7)、语言可懂度(C50)等。验证了利用耦合空间和旋转吸声体可实现厅堂的多功能性。     

基于交叉突变算子的人工蜂群算法及其应用

人工蜂群（artificial bee colony,ABC）算法在解决多峰函数优化问题时经常会陷入局部最优,使得算法过早停滞,而在解决单峰问题时往往出现收敛速度过慢的问题。针对上述不足,为了进一步提高算法的优化性能,提出了一种基于交叉突变的人工蜂群（intersect mutation ABC,IMABC）算法。IMABC算法将整个蜂群依据其适应度值优劣进行划分,引入种群划分参数,对不同种群中的个体运用交叉突变算子,有效地平衡了种群的局部开采与全局探测能力,避免早熟收敛和提高收敛速度。从对基本函数的测试上可以看出,IMABC相对于GABC、IABC、ABC/best等改进的ABC算法,优化能力有了较大的提高。最后,将IMABC用于优化K-means算法,验证了该方法具有一定的实用性。     

基于FDS的水喷淋系统对地铁站台火灾参数的影响研究

为了研究水喷淋系统和应急排烟系统对地铁站台火灾烟气特性的影响,建立了地铁站台火灾数值模型, 应用 FDS 软件模拟计算了火源热释放速率为 3MW 时地铁站台火灾烟气温度、CO 浓度、烟气能见度等火灾烟 气主要参数的变化。结果表明：水喷淋系统可以降低地铁站台火灾烟气温度 10℃左右,降低站台火灾 CO 浓 度和提高烟气能见度的效果较差;增大应急排烟速度可以有效降低站台火灾烟气温度和 CO 浓度,提高烟气能 见度。地铁消防自动喷水灭火系统设计和人员疏散方案设计可以考虑设置水喷淋系统与应急排烟系统,降低 火灾烟气对人员疏散的危害。     

自动喷水灭火系统对地铁烟气特性的影响

以岛式地铁站台为研究对象,利用FDS 软件建立火灾数值模型,模拟计算有、无自动喷水灭火系统对地铁站台中部行李火灾烟气特性的影响。结果表明：有自动喷水灭火系统时,地铁站台烟气蔓延速度及烟气温度会得到抑制;自动喷水灭火系统对烟气中CO 质量浓度及烟气能见度影响不大;烟气中CO 质量浓度在火源附近区域变大,远离着火源区域变小;烟气能见度在火源附近区域会降低,远离火源区域会提高。     

和圈相关图的奇优美性研究

提出二分奇优美图和强奇优美图的概念,推理得到一般情形下判定图G为二分奇优美图的充分必要条件,同时得出冠图C_n~(+n)(n≥3)为二分奇优美图.给出一种新的构造更大的奇优美图的简便方法,研究结果推广了现有的一些结论.     

带互异权值的B样条曲线的最小二乘渐进迭代逼近

为使B样条拟合目标曲线的迭代过程中单独控制部分数据点,调整局部曲线形状,减小局部曲线迭代误差,提出带互异权值的最小二乘渐进迭代逼近法.首先赋统一初始权值于每个数据点,用最小二乘渐进迭代逼近法生成B样条拟合曲线;其次调整部分数据点对应的权值,运用带互异权值的最小二乘渐进迭代逼近法生成B样条拟合曲线;最后比较调整前后拟合误差.实例结果表明,本文所提出方法可调整局部拟合曲线形状,减小拟合误差.     

清晰数的比较

在清晰数的四则运算的基础上,给出了清晰数心的概念,继而定义了清晰数的大小关系,这样就可以进行清晰数的比较,为以后的研究奠定了基础。     

高层建筑火灾燃烧规律的数值模拟研究

以高层建筑为研究对象,应用FDS软件对高层建筑火灾燃烧规律进行数值模拟计算。得到了高层建筑火灾时的烟气运动、着火点附近区域温度变化、CO2浓度变化等火灾参数变化规律的数值模拟计算结果,计算结果显示,在高层建筑火灾发生300s左右时,火灾开始进入轰燃阶段,火场烟气迅速蔓延,火场温度迅速上升到600℃。数值模拟计算结果为高层建筑性能化防火设计及人员紧急疏散提供一定的理论依据。     

十字路口处长车交通状态相图

如今,相图被广泛用于交通科学领域的研究,取得了重要成果。根据理论分析和计算机模拟,本文构建了十字路口处交通流量相图。该相图是由五个基本区域构成的,本文分析并推导出每个区域的具体流量公式。在周期边界条件下,采用确定性 Fukui－Ishibashi元胞自动机交通模型进行数值模拟,其模拟结果与理论分析精确一致。