应用SPH方法模拟近水面爆炸

应用无网格光滑粒子法对近水面爆炸问题进行了数值模拟,模拟再现爆轰产物、水以及空气多种介质间的相互作用过程。相对于传统的基于网格的数值方法,SPH方法的无网格、Lagrangian性质能够自然、简单地处理爆炸产生的大变形、多介质作用等问题。通过自编程序,选用有效合理的SPH理论方法再现了近水面爆炸的复杂物理现象,定性分析了近水面爆炸的密度和压强的分布情况。通过数值模拟,近水面爆炸的复杂物理现象得到了合理再现,同时验证说明了光滑粒子法能有效地对可压缩多介质流进行计算模拟。     

关于Szász-Durrmeyer-Bézier算子的点态逼近

Bézier型算子是一些著名算子的推广,已有研究成果主要是对有界变差函数的逼近,而对于应用光滑模研究其中心逼近定理的结果很少.本文利用一阶Ditzian-Totik模得到了Szász-Durrmeyer-Bézier算子点态逼近的正、逆定理及等价定理这一完美的逼近结果.     

Orlicz序列空间光滑点的一点注记

给出在φ(u)/u→A(u→∞)情况下由一般的Orlicz函数生成的Orlicz序列空间光滑点的判别准则以及光滑点与很光滑点、强光滑点的等价条件,并在此基础上推出了该空间具有光滑性的充分必要条件,至此Orlicz序列空间光滑点判据得以解决.     

广义支持向量机的多项式光滑函数法

为了求解广义支持向量机（GSVM）的优化问题,将带有不等式约束的原始优化问题转化为无约束优化问题,由于此无约束优化问题的目标函数不光滑,所以引入一族多项式光滑函数进行逼近,实验中可以根据不同的精度要求选择不同的逼近函数。用BFGS算法求解。实验结果表明,该算法和已有的GSVM的求解算法相比,更快地获得了更高的测试精度,更适合大规模数据集的训练。因此给出的GSVM的求解算法是有效的。     

弱可压缩流体边界处理算法

针对流体与固体边界的交互模拟问题,提出一种基于弱可压缩光滑粒子流体动力学(SPH)的边界处理算法.首先,引入一种新的体积权重函数,解决固体边界非均匀采样区域流体密度的计算误差问题;然后,提出一种新的边界力计算模型,避免校正流体粒子位置信息,保证固体边界不可穿透;最后,提出一种改进的流体压力计算模型,保证流体的弱可压缩性.实验结果表明,所提算法可以有效地解决基于位置校正的边界处理方法在模拟弱可压缩流体与非均匀采样固体边界交互时存在的稳定性问题,且仅需边界粒子的位置信息,在节约内存的同时避免了位置校正所带来的额外计算开销.     

丝锥槽形的计算机辅助设计与改进

主要介绍丝锥槽形的改进和加工不同金属材料时丝锥槽形的设计.尤其被加工材料是特种金属时,根据丝锥所适合的前角、刃瓣、心径以及所允许容屑槽大小,运用计算机辅助设计改进丝锥槽形,使得丝锥前角、槽底圆弧以及齿背角光滑连接,切屑成流线形卷屑.生产实践表明,该方法有效地规范了丝锥槽形的设计与制造,提高了产品质量.     

低缺陷密度和平整表面的硅基砷化镓外延

Device-quality GaAs thin films have been grown on miscut Ge-on-Si substrates by metal-organic chemical vapor deposition. A method of two-step epitaxy of GaAs is performed to achieve a high-quality top-layer. The initial thin buffer layer at 360 ℃ is critical for the suppression of anti-phase boundaries and threading dislocations. The etch pit density ofGaAs epilayers by KOH etching could reach 2.25 × 10^5 cm^-2 and high-quality GaAs top epilayers are observed by transmission electron microscopy. The band-to-band photoluminescence property of GaAs epilayers on different substrates is also investigated and negative band shifts of several to tens of meVs are found because of tensile strains in the GaAs epilayers. To achieve a smooth surface, a polishing process is performed, followed by a second epitaxy of GaAs. The root-mean-square roughness of the GaAs surface could be less than 1 nm, which is comparable with that of homo-epitaxial GaAs. These low-defect and smooth GaAs epilayers on Si are desirable for GaAs-based devices on silicon substrates.     

蝴蝶翅膀表面非光滑鳞片对润湿性的影响

对8科34属48种蝴蝶翅膀表面的润湿性进行了定性、定量研究。用扫描电子显微镜对蝴蝶翅膀表面进行观察得到:鳞片长为55~150μm,宽为35~105μm,鳞片上突起的高为200~950 nm。用视频光学接触角测量仪对翅膀表面的静态接触角和滚动角进行测量得到:接触角为134.0°~159.2°,表明翅膀表面具有较强的疏水性;顺向滚动角均小于3°,逆向滚动角均大于65°,表明翅膀鳞片结构具有明显的各向异性。蝴蝶翅膀表面的润湿性是由鳞片微米和纳米结构协同作用的结果。     

离心式水泵仿生非光滑增效的试验研究

基于仿生非光滑技术,通过改变离心式水泵中液体的流动结构降低固液界面的阻力,研究了水泵的增效问题。并设计了试验系统,采用L9(34)正交试验,以离心式水泵效率为试验指标,进行了离心式水泵的流量、扬程、电压和电流的测量。对比试验表明,在离心式水泵的有效工作流量范围内,某些仿生改形表面的模型具有十分明显的效果,效率提高最大为3.45%,最大增效率为6.81%。并优化出在两个流量段的主次因素和最优水平,为仿生非光滑技术在离心式水泵中应用的进一步研究提供了前期基础。     

空间非线性振动烘干机的近共振研究

针对线性非共振式振动烘干机工程应用上存在的诸多问题,应用非线性振动理论,将其改进为非线性近共振双质体振动烘干机,建立其力学模型与运动方程,可求得硬式光滑空间非线性振动烘干机质体振幅、幅角等参数。在此基础上进行系统振幅稳定性与近共振实验,使工作点稳定在频率比Z0=0.9附近的近亚共振区工作,解决现有振动烘干机存在的工作点滑移、振幅不稳、维修频次高、功耗过大等问题,可实现系统显著节能、降噪与高效的工程效果。