采用平顶帽与高斯这2种物理空间过滤器,对各向同性DNS湍流场进行了过滤处理,得到了各向同性湍流的亚格子流场(SGS)以及对应的可求解尺度流场,并对它们的基本性质进行了研究．结果表明:随着过滤宽度增大,SGS流场的湍动能逐渐增加,通过与谱截断过滤器所得的SGS流场能量结果对比,发现其与物理过滤器存在明显的差别．同时,SGS与F-DNS场的自相关以及积分时间尺度也都增加;不同于全尺度场的关系,SGS场的拉氏积分时间尺度大于欧拉的时间尺度,时间尺度之比也随着过滤宽度增加而逐渐减小至全尺度流场的比值．

使用计算流体动力学软件FLUENT,并采用详细的化学反应机理,对当量比为0.5的氢气／空气预混气在带凹腔的平板型微通道内的燃烧特性进行了数值模拟．探讨了进气速度和凹腔的长深比对微通道内的温度场、燃烧效率和排烟温度的影响．计算结果表明:随着进气速度的增大,火焰被吹向下游,并且使火焰变得狭长,这会使得壁温分布更加均匀;在同一长深比下,燃烧效率随着进气速度的增加而降低,而排烟温度随着进气速度的增大先升高后降低;当长深比从1增大到3时,增大凹腔的长深比能拓展吹熄极限;长深比从3增大到4时,其吹熄极限相同．

针对容错Petri网电网故障诊断模型未考虑近后备保护对模型的影响,以及网络拓扑结构变化时模型的可移植性较差等问题,提出了容错Petri网电网故障诊断的改进模型．通过引入近后备保护以及一个模拟近后备保护控制的断路器的虚拟库所,使改进后的模型更加直观,能够全面反映保护系统的各种动作逻辑．且沿故障候选元件的各个故障蔓延支路分别建立模型,网络拓扑结构变化时只须添加或删除相应支路的故障诊断子模型,无须修正关联矩阵．算例仿真结果表明:改进模型简单,具有良好的通用性和可移植性,且推理结果可直接用于评价保护系统的动作特性．

针对在求解大规模水电站群短期优化调度问题过程中,随电站数和时段数的增加，算法解算能力和时效性难以保证的问题,提出了一种基于水电站群分解的并行求解方法．该方法首先按照一定规则对目标电站群进行分解,形成若干相对独立的计算单元;随后应用逐次逼近动态规划、逐步优化方法,结合并行计算技术对电站群进行并行求解;最后通过归约整合得到整个电站群的优化结果．通过实例计算,证明了该方法的可行性;与串行方法的模拟结果对比,说明了该方法的有效性和优越性．

针对现有磁场梯度张量定位方法存在的问题,提出载体平动条件下的磁场梯度张量定位方法.用目标磁矩替换目标的磁场值,通过2点的张量测量,构建关于位置参量的非线性定位方程组,通过遗传算法对方程未知数进行优化,解算得到位置参数.仿真结果证明:载体平动条件下的张量定位方法有效克服了现有张量定位算法的不足,定位精度高,可以在地磁背景环境下对隐蔽目标进行定位.

提出一种面向高性能业务主机基于动态电压调节技术的能耗优化方法，该方法测量应用程序在不同频率下的性能和能耗，并建立性能约束下的能耗优化模型，优化业务系统的能耗；利用功率计测试了3种典型计算机系统在不同频率下运行程序的能耗；根据测试数据和系统能耗优化模型，对能耗优化方法进行了实验验证，结果显示：对于不同的时间约束条件和程序，所提方法可以节省16%的系统能耗.

针对传统三维空间显示框架难以对电磁态势中多个维度信息进行有效可视化展现的问题,提出了一种基于改进型平行坐标系框架的多维电磁态势展现方法．对传统的平行坐标系方法进行了改进,提出了数据项拟合、定量映射、自适应时间滑窗、空间精确划分4个部分的算法理论模型．其中基于贝塞尔曲线的数据拟合用以解决各维度间数据项连接时的数据遮蔽混淆以及电磁态势各个维度之间信息关联不清晰的问题．为了将电磁态势的多个维度的信息定量映射到平行坐标系中,提出并设计了电磁态势基本维度的量化策略方法模型;提出了自适应步长的时间滑窗机制,能够有效调整电磁态势展现时间间隔,使其能够充分适应电磁环境的动态变化;设计了针对空间区域划分精度的目标函数,基于此定量分析了空间离散化的准确度和时间开销之间的关系．实验结果表明改进后的平行坐标系方法能够快速、有效地展现复杂的多维电磁态势信息,提出的贝塞尔曲线绘制能够优化显示总体电磁态势中的重要维度的信息,以更清晰、更精确、更便于理解的方式展现复杂电磁态势数据的分布特征和关联关系．

针对等值线迭代最近点算法(ICCP)在大的初始位置误差下易发散的问题,提出利用价值函数等值线算法对初始位置进行调优;针对该算法在旋转与平移变换过程中存在误差传播的问题,提出在最近点附近对ICCP算法进行加密的改进方法.在初始匹配误差为3.5′下进行仿真实验,结果证明:利用加密的改进ICCP算法得到了最终匹配位置,提高了传统ICCP算法的精度; 即使是在大的初始匹配误差下仍能达到很高的定位精度.

针对软件交互行为的动态可信度量问题,提出一种基于变量间依赖关系的动态度量模型.从输入数据对软件可信性的影响入手,利用程序静态分析和切片技术提取出关于输入信息的前向切片以及切片中各语句可赋值的变量集合,并以切片集合中的语句作为度量对象,以该语句可赋值的变量集合作为软件在该度量点处的行为预期模型.在程序动态运行过程中动态监视软件在度量点处的实际行为是否符合预期,实现可信动态度量．相应的试验结果表明,模型实现了设计目标.

为了解决海量M2M终端接入引起的无线接入网过载问题,结合LTE中的退避重传机制,提出了一种适用于LTE随机接入的流量自适应M2M接入控制算法,通过实时反馈接入控制因子的方法,调整新到达M2M终端的前导序列传输概率以控制小区M2M终端的实际到达率,保证接入性能始终维持在LTE随机接入的最佳性能处．仿真表明:当M2M终端到达率高于LTE随机接入最佳性能对应的到达率时,通过采用所提算法,M2M终端的接入性能始终维持在LTE随机接入的最佳性能处．

针对传统正则匹配性能低下的问题,设计了基于多GPU的正则表达式匹配引擎,并采用折半分组优化算法解决了有限状态自动机在大规模正则集合情况下由于空间爆炸无法使用的问题,并做了相关的优化,提升了数据匹配速度．实验结果表明:基于多GPU的正则表达式匹配性能较CPU提升了61倍,其数据吞吐率远优于其他加速方式．

结合光学原理以及灰色系统思想提出了一种求解多目标问题的新方法．此方法利用自然界中最基本的光学现象设计迭代机制,同时与应用灰色系统原理维护外部档案的机制有机地结合在一起形成多目标优化方法．在数值实验中设计多种组合实验,分别从算法性能、Pareto最优集效果、收敛性多样性指标方面与经典算法进行比较．结果表明:灰色理论的引入大大加强了非劣解的均匀性,同时光学的迭代原理有效地增强了收敛性,为快速解决高维多目标优化问题提供新思路．

研究一种GPS／MIMU超紧组合下的矢量跟踪算法．引入惯导信息计算载波延时来建立中频信号模型,计算C／A码、载波频率和载波相位与伪距、伪距率的关系,构建预滤波器动态模型．引入惯导状态信息和量测信息构建主滤波器模型,形成闭合矢量跟踪环路．仿真结果表明:GPS／MIMU超紧组合下的矢量跟踪算法能够增加同向即时支路数据信号的功率,缩小初始载波相位误差和码相位误差,从而提高载波相位和码相位的鉴别精度;当信号载噪比低至26 dB•Hz时,矢量跟踪环所能跟踪到的码相位和载波相位比标量跟踪环路分别提高了0.14码片和0.15 rad,同向即时支路信号的幅值也提高了2～3倍．

针对现有的多智能体网络牵制蜂拥算法中网络在演化过程中可能出现“分裂”的问题,以代数连通度作为衡量网络连通的指标,提出一种基于局部优化的牵制蜂拥控制算法,以保持多智能体网络在演化过程中的全局连通性,从而保证所有智能体跟随虚拟领导者运动．该算法将局部优化策略引入牵制蜂拥控制器中,考虑网络中仅有部分智能体(称为信息智能体)具有虚拟领导者的信息,使信息智能体不断朝着其在当前时刻和下一时刻所有邻居的并集所组成网络的代数连通度最大的方向运动,以通过优化局部连通性达到提高整个网络连通性的目的．通过理论分析和仿真实验并与现有牵制蜂拥控制算法相比,进一步证明了算法可有效保持多智能体网络在演化过程中的全局连通性,且所有智能体均聚集在虚拟领导者周围更小的范围内,更能体现信息智能体在牵制蜂拥控制网络中的相对重要性．

借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等分析手段研究了真空低压消失模壳型铸造(EPSC-VL)A356铸态和T6态铝合金的微观组织特征和拉伸性能,并对拉伸断口进行了分析．试验结果表明:真空低压消失模壳型铸造A356铝合金组织主要由α-Al初生相、共晶硅和Mg2Si相组成,T6热处理后共晶硅边角更加圆润，均匀分布于晶界,热处理后共晶硅长宽比减小．T6热处理后真空低压消失模壳型铸造A356铝合金抗拉强度、延伸率、布氏硬度均明显提高．真空低压消失模壳型铸造A356铝合金经T6热处理后,其二次枝晶臂间距和共晶硅尺寸较小,致使胞界不连续,硅粒子的开裂优先出现在晶界处,最终呈现出晶间断裂的模式,其拉伸断口呈现明显的韧窝形貌．

采用传导与辐射耦合传热模型,对晶圆片内传热过程进行了数值模拟,研究了热传输特性变化对于晶圆片表面温度非均匀性的影响．结果表明:硅与掺杂硅导热系数的提高有助于减小沿晶圆片表面的温差,而总的温度水平变化很小;当吸收系数从104 降至103 m-1时,晶圆片顶部表面的温度水平和温差骤降,当吸收系数等于103 m-1时,温度水平和温差变化不大;发射率对于晶圆片顶部表面温度水平和温差具有主要影响,提高发射率可以轻易增加晶圆片表面的温度水平;使用改善后特性数据,总的温度水平较基础算例降低约200 K．研究结果有助于认识快速热处理工艺中能量传输过程、改善温度监测和控制水平．

针对SINS海上对准中速度等量测值的先验统计特性未知导致Cubature滤波(Cubature KF)的失准角估计值出现严重振荡的问题,提出变分贝叶斯Cubature滤波．该滤波方法通过近似计算状态变量和量测噪声方差的联合条件后验概率密度,在估计状态变量的同时,实时调整变分贝叶斯参数,估计和修正时变的量测噪声方差,减弱量测噪声方差统计特性对状态变量估计值的影响．半实物仿真结果表明,该方法能够减小Cubature KF海上对准失准角估计值的振荡性,提高海上对准的精度．

为了消除运动加速度对捷联罗经系统精度的影响,提出一种基于双系统并行计算思想的捷联罗经系统算法．由于捷联系统使用数学平台替代物理平台,在计算捷联罗经系统的同时并行计算另外一套捷联惯导系统．使用只含低频振荡误差的惯导速度与多普勒计程仪所提供的外速度信息进行一定的综合处理,即可去除多普勒计程仪(DVL)的高频速度误差．优化后的DVL速度即可差分计算出载体的运动加速度,消除运动加速度对罗经系统的影响．采用实际航行试验数据对该算法进行数据仿真,结果表明:提出的算法可以有效地提高捷联罗经系统的姿态精度．

从推导造波板的运动规律出发,讨论了海洋工程水动力学试验中白噪声不规则波及聚焦波这2类非常规波浪在水池中的生成技术;基于实测谱修正与波谱相位聚焦, 在海洋工程水池生成了品质较好的白噪声不规则波与聚焦波,并给出了这2种波浪在水池中的测试结果．通过边界元数值计算方法对水池模拟的聚焦波进行了验证．结果表明:采用所述方法可以在试验水池中生成品质较高的白噪声不规则波及聚焦波,从而为提高常规海洋工程水动力试验的精度,缩短试验时间及后续开展海洋工程平台在恶劣海况中生存能力的研究提供了技术依据．

针对推进轴系直线校中方法的缺陷和目前轴承负荷法校中方法的局限性,提出了满足艉管前后轴承的负荷比最佳的轴系合理校中设计方法．对旋转时的轴线进行优化设计,并对一个简化轴系模型进行校中计算,计算结果显示:艉管前后轴承的负荷比在1／2～1／3的范围内时,全轴系的轴线是曲线且轴承不是都在一条直线上,后轴承对设计轴线的偏离量较大;艉管后轴承支撑点处截面转角超过了3.5×10-4rad．

研究多径衰落信道下的MC-DS-CDMA系统性能,子载波采用RAKE和最大比合并(MRC)接收方式．分析与计算了接收信号中有用信号和各干扰分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率(BER)公式．仿真中考虑了系统用户数量、信道衰落指数以及延时功率谱衰减系数等参数对系统BER的影响．对系统性能进行了仿真验证,结果表明:给出的结果具有通用性,改变信道衰落指数和功率延迟谱衰落系数,可得到不同衰落信道类型下的系统BER;用户数目和信道衰落指数对系统BER影响大,而多径功率衰落系数对其影响较小．

以BSIM4模型为基础,从沟道电荷密度、有效源漏电压、载流子速度饱和及阈值电压等几个方面出发,找出BSIM4模型中导致不对称的因素,给出了对称的沟道电荷密度公式、源漏有效电压公式和载流子速度饱和公式;同时通过在源端和漏端分别计算的方法,抵消源／漏电压处理方式不同所带来的不对称性;最后推导出新的对称的沟道电流公式.模型验证表明:改进后的模型不但可以准确地模拟器件的特性,而且拥有更高的对称性.改进模型拓宽了BSIM4模型的运用范围,可以更有效地运用于RF集成电路设计和仿真.

提出一种速度估计约束下的双Hough变换算法,并用于序列图像运动点轨迹检测．对于像面投影近似直线的匀速运动点轨迹,首先进行速度预估计,然后在此基础上进行连续2次不同空间的Hough变换．第1次Hough变换将疑似目标点由图像空间X-Y根据极坐标方程转换到ρ-θ空间,在初步筛选疑似二维轨迹后,引入时间维信息,将疑似目标点投影到T-L空间．第2次Hough变换由T-L空间根据斜截式方程转换到V-S空间,再利用最初的速度预估计值限制投影范围,进一步剔除虚警．仿真结果表明:所提算法对目标运动速度的相关先验知识要求较少,在噪声较强的条件下,依然能取得较好的检测结果,且算法开销更少．

为获取弹性导波在螺旋结构中的传播规律,建立了螺旋坐标系下的弹性力学基本方程,得到了螺旋结构中半解析有限元形式的弹性波频散方程.频散计算结果验证了在钢绞线外层螺旋圆杆中弹性导波的L(0,1),T(0,1)和F(1,1)等模态存在频率截止,并进一步计算了圆柱螺旋弹簧和螺旋天线结构的频散中的相速度和能速度曲线.结果表明：a.不同螺旋结构的频散曲线中普遍存在着频率截止和模态分支现象;b. 所推导的螺旋坐标系下的弹性力学方程可以满足对螺旋结构的弹性导波频散分析计算;c. 钢绞线外层螺旋圆杆的弹性导波能速度频散曲线在中间频段部分与直杆上频散曲线的对应频段部分的特征相近,圆柱螺旋弹簧与同旋绕比的圆环结构之间的能速度频散特征相近;d. 不同螺旋天线的结构形式差别较大,其弹性导波频散特性须要根据具体结构特点作具体分析.

为了避免桥台的地震破坏,提出一种新型桥台支座布置方式,通过双向滑动支座、弹塑性挡块和拉压连接装置的联合作用来工作.以2座连续梁桥为例,通过新型桥台支座布置方式和传统桥台支座布置方式的对比研究,分析了挡块屈服力、桥台约束刚度对桥梁横向地震反应的影响.结果表明:对于传统桥台支座布置方式,桥台承受的地震力随着地震强度的增大而增加,存在地震破坏风险;对于新型桥台支座布置方式,可以通过调节挡块横向屈服力来控制桥台地震力,既可使桥台分担一部分结构地震惯性力,又可避免桥台破坏.进行抗震设计时,可以根据具体的桥梁和对应的地震动输入,选择合适的桥台挡块横向屈服力,以使整座桥梁的地震反应达到最优状态.

针对采用钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙的受剪承载力计算公式中未考虑原砖墙轴压比和高宽比等因素影响,及砖墙抗剪强度计算公式未考虑高宽比影响的问题,分析了高宽比为0.4～2.5,轴压比为0.1～0.8的砖墙采用配筋率为0.0％～0.5％,水泥砂浆强度等级为M5～M15的钢筋网水泥砂浆面层加固前后受剪承载力．基于分析结果,提出了考虑高宽比和轴压比影响的砖墙抗剪强度计算方法,以及考虑高宽比、原砖墙轴压比、面层配筋率及面层砂浆强度等级影响的钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙受剪承载力计算方法．研究结果具有实用性，为砌体加固设计和施工提供了技术手段.

根据两塔三跨悬索桥的中跨跨径和最小主缆净截面面积与其他参数的关系,获得中跨跨径分别为1 000，1 500，2 000，3 000，4 000和5 000 m悬索桥的加劲梁和主缆设计参数,并建立悬索桥参数化有限元模型;实现两重循环、两条主线超大跨度悬索桥三重非线性静风稳定性能分析方法;分别对闭口钢箱梁、理想平板、中央开槽钢箱梁、中央双开槽钢箱梁4种典型断面各6种跨度的悬索桥进行静风稳定性能分析．研究发现:材料非线性对超大跨度静风稳定性能影响不大于5％;几何非线性和气动力非线性对静风稳定性能的影响最大可超过50％;跨度小于2 000 m悬索桥采用闭口钢箱梁断面可满足静风稳定性能的需求,超过2 000 m需采取开槽措施,2 000 m是闭口钢箱梁悬索桥的空气静力稳定上限．