分子离子在金属表面层区域飞行时的产生的感应电势

本文采用“镜反射”模型研究了快速运动的双原子分子离子在金属表面层飞行时产生的感应电势，并借助于一种局域介电函数，分别推导出当离子平行于表面飞行及垂直于表面飞行时感应势的解析形式。     

单晶硅预制初裂纹扩展行为的分子动力学研究

采用基于Stillinger-Weber作用势的分子动力学方法研究了单晶硅预制初裂纹前缘方向分别为[100]、[110]、[111]晶向的裂纹扩展行为.模拟结果表明:低温时裂纹尖端形成新的环状结构,温度逐渐升高后,出现母-子裂纹传播机制,裂纹前缘方向为[111]晶向的初裂纹扩展呈现出明显的取向效应.     

关于人工势场法局部极小问题的一种解决方法

利用人工势场法进行移动机器人路径规划是十分有效的,在使用人工势场法进行避障的时候,由于移动机器人对周围环境信息的感知具有局限性,容易导致局部极小问题的出现。针对此问题提出一种基于“沿边行为”的方法,当移动机器人进入局部极小状态时激活该行为,使机器人沿着障碍物的边缘运动,使移动机器人在只感知局部信息的条件下,能迅速地摆脱局部极小的状态。仿真实验表明这种方法是可行的,可以有效地解决移动机器人因获取的环境信息不足而陷入局部极小点。     

Benney方程的势对称和不变解

利用微分形式的吴方法计算了Benney方程的势对称及其不变解．由于Benney方程中包含不稳定项和耗散项,使得直接求其不变解较为困难,利用吴一微分特征列算法可大大降低其中确定方程组的计算难度．本文全面讨论了Benney方程不同系数情况下的对称,并且得到了新的势对称,同时利用这些对称求得了相应的不变解,这些解对进一步研究Benney方程所描述的物理现象具有广泛的应用价值．文章表明,对于守恒形式的偏微分方程,可通过其辅助系统求得的势对称来构造其不变解．     

基于集中质量法的采矿车脐带缆布放回收中顶端张力特性研究

深海集矿系统中的脐带缆具有复杂的外部激励以及边界条件,深海采矿车的布放回收的安全性与脐带缆的顶端轴向张力响应息息相关,以及脐带缆的力学特性事关深海集矿系统的结构安全以及在位作业的可靠性。准确预报脐带缆的顶端轴向张力响应对深海集矿系统具有重要意义。运用三维势流理论对水面支持船和水下重载装备进行分析,获取与布放回收过程相关的参数;运用集中质量法对脐带缆进行简化建模,选择合适的单元长度,输入相关参数。将三者的相关参数输入仿真软件进行模拟仿真。首先,研究布放回收深度与张力的关系,确定布放回收深度的关注点为最大深度。其次,研究在不同组合的海况环境下脐带缆的顶端轴向张力响应。分析结果表明：在采矿车深海布放回收中;随着有义波高的增加,脐带缆张力也会增加,当波高超过某个值时,增加速度也会发生变化;随着谱峰周期的增加,脐带缆张力先增后减;180°浪向角的脐带缆张力小于相同环境条件下其他角度的脐带缆张力。因此,选择合适的作业工况对降低脐带缆张力,加强安全性能有很大帮助。     

一种复杂环境下移动机器人避障新方法

为解决基于传统人工势场法的机器人避障算法在陷阱区域或在障碍物前会产生震荡而导致机器人不能到达目标点的问题,提出一种带记忆功能的沿边法;通过记录和分析障碍物边缘人工势场法的局部最小点来判断目标点是否被障碍物包围,从而避免机器人来回震荡以及围着目标点旋转的现象;首先进行沿边行为激活和退出条件研究,然后进行局部最小点记录条件分析,最后给出了目标点被障碍物包围的判断准则;仿真实验,结果表明该方法解决了复杂环境下机器人的避障问题;该方法用于复杂环境下的机器人避障是可行的、有效的.     

基于动态离散势场的迷宫机器人路径规划

针对未知环境下的机器人迷宫求解问题,提出一种动态离散势场路径规划算法。为提高路径优化性能,采用引入边界节点的栅格法建立模型,在各栅格的边界节点处定义障碍物状态和势场的数值大小,通过计算可连通相邻节点的累计代价值完成势场的构造。为提高寻优速度,随着环境信息的更新动态改变势场分布,沿势场下降最快方向获得实时重规划路径,引导机器人向目标运动,通过预规划路径的访问状态判断路径是否收敛,避免无用栅格的扩展。仿真实验结果表明,应用该算法可使机器人在复杂未知的迷宫环境中快速、高效地规划出一条折线少、转折角度小的优化路径。     

基于人工势场一遗传算法的机械避障方法研究

人工势场法是机器人避障规划中常用的方法,具有简单、实时性强的特点,但其存在目标不可达和局部极小值问题;文中针对机械臂的避障问题,首先利用人工势场法确定机械臂末端的避障轨迹,使用改进的斥力场克服势场法的目标不可达问题,利用随机逃离和沿等势线逃离相结合的方法解决局部极小值问题;其次针对机械臂末端避障轨迹中的每个点,采用遗传算法计算其对应的机械臂逆运动学解,在确保杆件不发生碰撞的情况下,充分保持关节角变化的柔顺性;仿真结果表明算法能够有效地实现机械臂的避障规划.     

动态环境下基于人工势场引导的RRT路径规划算法

现有的大多数动态RRT路径规划算法不能使规划的路径远离障碍物,这有可能导致机器人没有足够的避障时间。针对此问题,提出了一种利用人工势场引导快速扩展随机树向目标区域生长并远离障碍物的改进RRT算法APFG-RRT(artificial potential field guided RRT)。为了进一步加快算法的收敛速度、加速算法跳出局部极小值,引入了一种按自适应概率选择目标点作为采样点的策略;针对动态环境采用全局规划结合局部重新规划的方法以提高算法的实时性。仿真实验表明,相比于初始RRT和Goal-bias RRT,APFG-RRT的计算效率更高,内存需求更小,并且搜索到的路径能够有效地远离障碍物,提高了动态路径规划的成功率。     

非偏振光叠加传播及散射势获取的相关讨论

经典的Stokes理论认为非偏振光叠加仍为非偏振光。以高斯-谢尔模光束为示例,表明光场在自由传播的过程中情况并非总是如此。并以此为例,展示Stokes理论的可叠加性原理在描述光场传播过程中的本地行为和全局行为上是有区别的。作为应用示例,讨论了一个与大气和生物组织相关的散射势获取的问题。