赛马场盐湖（Racetrack Playa）会“走路”的石头

美国死谷国家公园最神秘之处当属那些在干涸的河床上会“走路”的石头,这些石头的后面都留有一条长长的轨迹,即他们在“走动”过程中在湖底留下深深的沟槽。这些石头有的重达几百斤,于是人们不禁要问如此重的石头是如何移动的呢？目前已有几种解释,包括动物或人类的搬移、风的作用、冰的作用,但还没有任何一种说法能确切解释石头“走路”的真正原因。     

改进的混沌遗传算法及结构优化设计

提出了一种结构新颖、快速收敛的混沌遗传算法,它将交叉和变异遗传运算融为一体,通过调节变异调整系数使生成的点在上一代最优点的附近随机摆动,避免了随机漫游现象。每代仅保留上一代的最优个体,其它个体重新生成,在最优点附近利用混沌变量的遍历性进行局部寻优,提高了解的精度。改进的混沌遗传算法可以克服普通遗传算法经常出现的未成熟收敛、振荡以及随机性太大的问题。改进的混沌遗传算法是一种有效的优化方法,适合于大型复杂结构优化设计。     

电力电子电路中的分岔、混沌及其应用研究

以Twin-T电路和基于忆阻器的混沌电路(Memristor based Chaotic Circuit-MCC)为辅助,主要分析了数字控制电力电子电路中的分岔和混沌现象,并将混沌应用到电力电子电路中,以达到性能优化的目的。通过在Twin-T电路中两个电容直接相连的连接点上接入发光二极管元件,设计了一个新Twin-T混沌电路。以控制信号强度为分岔参数绘制分岔图,结果显示系统随控制信号强度增加经周期递加分岔步入混沌振荡。利用忆阻器元件取代蔡氏电路非线性二极管,结合分岔图、功率谱、最大Lya-punov指数等数值分析工具研究了系统分岔路径和双涡卷奇异吸引子结构。考虑到Twin-T电路优良的选频特性,设计了一种基于Twin-T电路的陷波混沌控制器。此控制器包含了一个陷波滤波器和一个电压电流转换接口电路。理论分析和实验结果均表明此控制器可以快速有效地将系统混沌控制到周期轨道上。超混沌系统具有至少两个大于零的Lyapunov指数,系统动态规律也更为复杂。通过修改MCC,设计了一个新的四阶超混沌电路。采用奇异值分解方法计算系统的Lyapunv指数谱,结果显示系统在某些参数区间内具有两个Lyapunov指数的值大于零。目前对变换器电路中的分岔和混沌现象研究多集中在模拟控制方式下,对于数字控制方式产生的时间延迟和量化误差很少考虑。以一台数字控制同步Buck变换器(Synchronous Buck Converter-SBC)为研究对象,利用z域小信号模型分析了比例-积分补偿策略下系统的分岔行为。在此基础上,利用描述函数等效出量化误差在控制环路引入的动态增益,并估算出系统的极限环区间。开关磁阻调速系统(Switched Reluctance Drive-SRD)可以看作是包含运动部件的电力电子电路。由于其特殊的定转子双凸极结构,系统存在铁磁饱和、频繁换相等非线性特征。在假设相电感与相电流无关的基础上,对比了模拟和数字两种控制方式下SRD的分岔行为。考虑到线性模型精度不高的因素,设计了一个新的基于指数函数的磁链非线性模型,利用分岔图和功率谱分析工具研究了数字控制SRD非线性模型中的分岔和混沌行为。以MCC为测试对象,验证了相空间重构技术恢复系统原吸引子的有效性。采用互信息量和虚假邻点方法获取最佳重构时延和嵌入维数,同时结合G-P算法和小数据量方法计算了系统的分形维和最大Lyapunov指数。在此基础上,基于MATLAB的Simulink仿真环境构建了采用模糊控制策略的SRD系统,并计算其重构相空间的分形维和最大Lyapunov指数。计算结果表明模糊控制SRD系统存在较大范围的混沌区间。混沌信号的一些特殊性质可以采取措施加以利用。以MCC电压信号作信号源,实现了SBC的混沌扩频。基于模糊控制SRD存在较大范围混沌区间这一研究结论,提出一种基于反馈转差变换率序列的SRD系统混沌扩频策略,仿真和实验结果均证实此扩频策略可以有效降低系统在开关频率及次谐波点的功率谱尖峰幅值。同时,分析数字控制SRD变换器不同单相故障下滤波电容电压频率谱,结合细节电压信号的混沌特征不变量,实现了变换器单相故障的识别。     

煤矿软岩混沌力学特性的研究

煤矿软岩井巷工程难支护的一个主要原因，在于软岩是一种混沌力学介质，软岩工程的变形力学过程是一个混沌力学过程。本文阐述了软岩工程变形力学过程中的混沌力学现象，并对其形成机理进行了分析和探讨。     

煤矿软岩混沌力学特性的研究

煤矿软岩井巷工程难支护的一个主要原因，在于软岩是一种混沌力学介质，软岩工程的变形力学过程是一个混沌力学过程。本文阐述了软岩工程变形力学过程中的混沌力学现象，并对其形成机理进行了分析和探讨     

软岩工程的混沌控制支护理论初探

软岩工程的变形力学过程是一个以混沌运动为主的力学过程，本文提出了利用软岩工程的混沌力学特点进行支护的软岩工程混沌控制支护理论，并在工程实践中取得了良好效果。     

软岩工程的混沌控制支护理论初探

软岩工程的变形力过程是一个以混沌运动为主的力学过程。本文提出了利用软岩工程的混沌力学特点进行支护的软岩工程混沌控制支护理论，并在工程实践中提取了良好效果。     

用VSM对矿物磁性测量的探讨

<正> 矿物的磁性起源于原子内电子的自旋或电子绕原子核的运动,有时两者兼之,从而产生原子磁矩。在没有外磁场存在时磁矩的排列是无规则的,原子或分子中的磁矩互相抵消,物质则不呈磁性。但当外磁场存在时,磁矩形成有序排列,而显出磁性。     

矿区地下水位的混沌时间序列局域法预测

矿区地下水系统是一个非线性演化系统,地下水位的变化也是一个不可积的过程,随着采矿的进行,其演化过程会通过一定的轨道进入混沌状态。对杨庄煤矿1号奥灰水位的水文地质长观孔观测时间序列数据进行了分析,根据Pacard和Takens提出的相空间重构技术,首先采用自相关函数法计算其时间延迟,并计算其最佳嵌入维数,然后利用Wolf提出的方法,从单变量中提取出了最大Lyapunov指数,由计算结果得出时间序列具有混沌特性。在此基础上,采用混沌时间序列的局域法对水位做了6步预测,结果表明,混沌时间序列方法对混沌序列的预测具有较高的精度。     

掺微量Zr的Al-Mg合金的原子成键与力学性能

运用固体经验电子理论(EET),对掺微量Zr的Al-Mg合金的价电子结构进行计算。从价电子结构层次阐明加入微量Zr对Al-Mg合金原子成键产生的强烈作用,是合金硬度、强度和晶粒热稳定性提高的内在原因。结果表明,Zr与Al原子存在强的结合倾向,易在合金熔体中生成粗大的初生Al3Zr颗粒,起非匀质形核细化晶粒作用。在合金凝固过程中,易形成Al-Zr晶胞原子偏聚区,在基体析出细小弥散的次生Al3Zr颗粒,起到增强合金基体的共价键络的作用。     

基于混沌神经网络的图像压缩算法

用神经网络实现图像压缩是1种十分有效的方法,文中提出1种混沌神经网络压缩图像的算法。应用混沌系统生成的混沌二进制序列,对图像进行分形压缩。算法充分利用了混沌理论和神经网络的特点和优点。算法采用matlab语言进行仿真实现了对图像的压缩,仿真实验结果表明,该算法有实用性和有效性,同时提高了图像压缩系统的压缩比和压缩速度,最终提高了重构图像的质量。     

基于改进CC方法的瓦斯涌出混沌预测

瓦斯涌出受地质构造、瓦斯煤层厚度、煤层孔隙结构等诸多非线性因素的影响,其行为蕴含着混沌特性。应用混沌理论,分析了瓦斯涌出的混沌行为。针对传统CC方法的不足,提出了用于优化时间延迟和嵌入维参数选取的改进CC方法,改进的CC方法可在重构相空间中更好地展现瓦斯涌出的混沌特性,为瓦斯涌出预测提供了可靠的精度。通过对瓦斯实验数据的分析,改进CC方法获得了较高精度的相空间参数和预测结果,并且最大Lyapunov指数也说明了瓦斯混沌特性的存在。     

“教授”采煤郞

夜深人静,山东鲍店矿400米井下工作面奋战正忙。突然,设备出现故障,被迫停产。现场工作人员赶紧抢修。时间一分一秒过去,采煤机仍没有好转迹象。这分分秒秒都是效益啊!正当大家着急时,一人匆匆忙忙赶来,只见他“望、闻、问、诊”,三下五除二,不到5分钟就排除了故障,工作面马上又恢复了繁忙有序的生产。     

抓住“牛鼻子” 拧紧“安全阀”

“安排你们区的工作为什么没有完成？是安排的不合理，还是你们区根本没有重视，没有执行？什么时候才能解决问题？”这是在一次晨会上，皖北煤电恒源股份任楼矿矿长彭继勇就安全生产问题的落实向某区长进行问责的一个镜头？     

“臭寺”探趣

四川射洪县金华山有座小庙,名曰“臭寺”。寺里有块石头,得到清朝袁霖的咏赞:“敲石得乐声,煮石得其味,哪见击石出臭气?不信将石砥,臭即随手起。遗臭千年存,谁知万端委?”意思是说:有块石头,敲之有乐声,击之有臭气,虽经几千年,谁解其奥妙? 这块臭石,说来话长。明嘉靖年间,射洪籍人杨景在云南做副使,有年回家省亲,差人不远千里从云南曲靖运回一件礼物。人们原以为是贵宝,解开裹绸一看,竟是块其貌不扬的普通顽石。杨副使告之乡人说:“这块奇石,奇在用     

磨刀的人

每天天不亮的时候，村东的小河边就会传来“霍霍”的声音。如果有月亮，借着月光，就会看到一个人在小河边的石头上磨刀。他弓着腰，一手抓着刀柄，一手捏着刀尖，让刀在石头上来回游走，发出“霍霍”的声音。     

三自由度混沌振动筛的有限元分析

针对现有筛分技术比较落后,传统振动筛存在的效率低、易产生共振和稳定性差等问题,基于机构拓扑结构理论设计出一种三自由度混沌振动筛。简述其总体方案设计和工作原理,并完成了结构设计和自由度计算,运用ANSYS软件对筛箱进行静力学仿真分析。结果表明,筛箱的结构设计是可靠合理的,三自由度混沌振动筛能够满足筛分要求,提高筛分效率。     

混沌振动筛的研究

提出了一种多频振动筛——混沌动力吸振振动筛,建立振动筛力学模型和运动微分方程。并利用Melnikov函数,对振动筛产生混沌振动的必要条件进行了理论分析。分析表明在f/n>8.4947354k(m/kε)1/2情况下,振动筛将产生混沌振动。     

基于混沌遗传混合法的裂隙岩体模型参数识别

利用混沌运动所特有的随机性、遍历性和规律性,以及遗传算法的全局搜索特性,提出了一种混沌遗传混合优化算法。其基本思想是对遗传算法搜索寻优的结果作微小扰动,再进行混沌搜索。该方法兼有混沌优化与遗传算法的优点,比传统的遗传算法更具有跳出局部最优的能力,搜索的效率也有很大的提高。算例表明该方法具有广泛的应用前景。     

细胞神经网络混沌系统同步控制方法研究

细胞神经网络(CNN)是一种非线性动态网络。针对细胞神经网络混沌系统的同步问题,采用了脉冲控制实现混沌系统的同步。通过介绍脉冲控制理论,设计混沌同步控制器。在最后,通过数值仿真,给出其有效性。