针对带有延时的一维小世界网络模型,通过分析其线性化系统对应的超越特征方程,来研究其平衡点的局部稳定性,把延时看作分岔参数,发现当延时穿过某一临界值时,系统会产生霍普夫分岔,从平衡点分岔出一类周期轨道,利用标准型理论和中心流形定理,得到判断分岔周期解的方向、稳定性以及其他特性的精确计算公式,最后通过数值仿真进行了验证.

在讨论经典Dijkstra算法和启发式策略算法(A*,矩形算法等)的基础上,提出一种基于Dijkstra算法的动态方向限制搜索算法用于求解道路网络中两节点之间最短路径.该算法结合人类的搜索思路和动态灵活的处理方式,对最短路径算法的搜索策略进行改进,动态改变搜索限制区域,减少计算时间.该算法不仅可以单独提高计算最短路径的效率,而且与其他算法结合起来还可取得更好的效果.实际结果证明动态方向限制搜索算法比经典Dijkstra算法减少近50%的搜索节点数和搜索时间.

对一类含时变不确定参数的混沌系统,讨论了系统的自适应跟踪控制问题.基于李亚普诺夫函数方法,构造出了一类新的自适应控制器.该控制器的构造简单直接,无需对系统作更多的假设,构造控制器时,只需直接代入控制器的参数化公式.该控制器能控制混沌系统的状态全局渐近跟踪预先给定的任何有界轨线.仿真实例验证了所得控制器的有效性.

在研究群决策裁决模式的基础上,分析了现有群决策裁决算法的局限,并综合考虑各决策者的知识、经验、智慧和意见,尤其是决策过程中各决策者所拥有的权力因素作用,提出了基于加权意见集中排序法的群决策裁决模式,以实现群决策的一致性和科学性.具体算例表明,该方法在各种群决策裁决模式中具有较强的有效性、实用性和通用性.

对带执行器节点的无线传感器网络系统的结构和特点进行介绍和分析,比较了带执行器节点的网络系统与普通的网络系统之间的不同.根据充分利用执行器节点的供电和通信能力,减少传感器节点的能耗的设计思想,设计了一种可行网络通信协议和执行器决策算法.然后利用无线传感器网络能量模型和网络通信模型对该协议进行能耗和网络响应时间分析.最后对本协议进行仿真分析,比较执行器节点存在和不存在两种网络的网络性能,结果说明利用系统中执行器节点的特性设计网络通信协议,可以有效地提高网络系统的事件响应时间和单事件能耗性能.

研究了无线传感器网络覆盖和路由相结合问题,提出了覆盖和能量有效(coverage and energy efficient,CEE)的任务分配策略.CEE的基本思想是:对于覆盖重要的节点完成感知任务,对于覆盖不重要的节点完成数据转发任务.基于CEE设计了基于栅格的覆盖和能量有效(grid-based coverage and energy efficient,GCEE)信息收集协议.采用NS-2仿真工具,分析了GCEE各个参数对网络能量有效性以及覆盖性能的影响.

针对网络初建无结构的特点,提出了基于共道干扰模型下的初级初始化算法.算法为每一个网络节点建立其邻居节点列表,确立簇头和从节点间的从属关系,并在此基础上,结合基于TDMA的MAC层协议,进一步为每一节点分配对应于TDMA不同时隙的不同颜色.仿真结果表明该算法具有较强的实用性.

提出了一种新的无线信道下基于循环前缀的正交频分复用系统符号定时同步算法.该算法把连续数据流分成独立的块,通过对间隔FFT长度的两个块求相关和得到符号定时同步和粗载波频偏信息.推导了高斯噪声信道下的归一化定时度量的分布,进而得到了定时错误概率,结果表明该算法具有很好的健壮性.仿真结果表明在多径信道下新算法比传统的符号同步算法稳定性更好.

分析了采样钟频率偏移对MIMO-OFDM系统接收信号的影响,提出了一种适用于MIMO-OFDM系统的采样钟频率偏移估计算法,即幅度加权最小平方估计法.该算法根据最小平方准则,利用两个完全相同的训练符号在相同子载波上的相位差来估计采样钟频率偏移.为了提高算法在瑞利衰落信道下的性能,进一步采用了幅值加权的方法.仿真结果表明,该方法无论在高斯、莱斯还是瑞利信道下均能取得良好的性能.

提出用演化博弈理论建模移动自组网非协作路由问题,在证明了博弈的Nash均衡和无环的有效路径之间一一对应之后,给出了基于演化博弈的路由算法.该算法采用模仿者动态机制调整策略使博弈逐步收敛于Nash均衡点.仿真结果显示在能保证节点密度的情况下,新的路由算法的报文发送率接近于节点间无条件合作假设下的路由算法性能.

针对约简算法的基本问题,作了分析和研究:提出并证明正区域的一种新的等价定义,以此推导了高效的正区域基本算法;对不同约简属性集所对应的属性子集、论域子集和正区域,给出它们相互关系的性质,及关于正区域递增算法约简属性性质的推论.综合以上分析和研究,给出了一种完备、高效的属性约简算法.实验结果和理论分析表明:本研究可有效地应用于属性约简算法分析和构建.

移动计算中基于位序列的低延迟缓存失效方案采用最新值的一致性模型,在这个模型中,客户机必须总是访问数据项的最新值.当客户机不做缓存并且服务器总是广播最新值时,数据的一致性等级会自然提升.当客户机进行缓存时,必须采用一定的技术来维持最新值一致性.因此,在位序列方案的基础上,引入中间失效报告以及请求数据广播的方法大大降低了查询延迟,提高了带宽利用率,从而降低移动客户端的能耗.

针对单处理器系统的周期性实时任务集,基于非精确计算,提出FT/FA(Fault Tolerance/FrequencyAssurance)调度方法.该方法对任务的强制部分进行容错,保证出错时仍能满足任务的时限要求;采用对可选部分的执行频率进行保证,保证任务的计算质量.此外,给出了FT/FA方法的可调度条件,并分析了该调度方法的性能.

首先对EAI(Enterprise Application Integration)的原理进行了介绍.根据集成内容的划分粒度,提出了一种按照用户交互、数据集成、应用连接、业务流程整合和外部集成这5个层次进行构建EAI集成平台的方法,并分析每一层次的作用及其所需技术.然后介绍该集成平台的总体结构.最后以一个实际例子,从用户交互、数据集成和应用连接这三个层次演示了采用该集成平台的EAI在三峡船舶调度中的实际效果,验证了这种结构的松散耦合和高可扩展性的优点.

基于对象文件系统是建立在对象存储系统上的一种应用,它利用对象的特点对数据进行存储和管理.基于对象文件系统由客户端、元数据服务器和基于对象存储设备组成,通过对系统的各部分进行分析,设计并实现了基于对象文件系统.通过对不同文件大小、不同文件分块大小条件下文件系统的性能进行测试分析,找出系统的数据传输瓶颈,使用以对象属性为导向的缓存和预取技术以及聚合读写的方法对文件系统进行了优化.优化后读写吞吐率分别提高了60 Mbyte/s和40 Mbyte/s.

基于对象存储,吸取NAS和SAN的优点,成为下一代网络存储模式.Ext2作为对象存储的文件系统,数据访问至少需两次以上的磁盘操作,由此提出了一种基于属性的对象访问方法.将数据的块地址和长度链接在一起,作为对象的扩展属性,连同数据对象一起存储到磁盘中,无论数据对象大小,磁盘访问次数仅为两次,有效地提高了数据访问效率.

针对日益严重的大规模网络攻击,提出一种基于自治域的协同入侵检测与防御机制,将受保护网络划分为具有层次结构的安全自治域,在自治域内采用对等结构(P2P)进行分布式检测和防御,同时通过安全策略描述协同关系、控制安全域内和域间的协同检测防御,将协同范围限制在与攻击相关的网络区域内,避免不必要的大范围协同通信,降低协同检测和防御带来的网络开销.模拟测试表明,该机制有效实现了协同通信延迟和通信负载的平衡.

基于简单文件传输协议,提出一种通过嵌入式系统现有网络接口实现系统开发过程中大型文件快速烧写的开发方案.分析并介绍了该方案的设计要点,包括系统硬件结构要求、物理层硬件连接方法、TCP/IP协议栈简化、TFTP协议下文件传输的实现方法.实际应用测试比较结果表明:该方案硬件要求简单,在大文件(≥1Mbyte)应用系统下载开发的情况下比传统JTAG口(Joint Test Action Group standard)下载与串口下载效率分别提高102到101数量级.

研究了具有平方非线性刚度和平方非线性阻尼的两自由度局部非线性振动系统,提出了一种参数识别局部非线性振动系统模型的空间法.该方法有效地利用模型的时间函数、频率函数和空间参数,使参数识别更为准确.利用该方法对非线性频响函数进行估计,并利用了最小二乘法对模型的非线性刚度系数和非线性阻尼系数进行了优化.

采用分子动力学方法模拟纳米单晶铜板的拉伸/压缩变形过程,得到了纳米单晶铜板在单向拉伸/压缩状态下的应力应变关系曲线和垂直于拉伸/压缩方向的泊松比.结果表明,纳米单晶铜板在单向拉伸/压缩状态下的弹性极限应变分别约为0.08和-0.03,在此范围内应力应变关系基本上表现为线弹性;垂直于拉伸/压缩方向的两个泊松比取值于0.3~0.4之间,但是不同方向上的泊松比数值不同,表现出由尺寸效应引起的材料力学行为的各向异性.

基于铁磁性材料在磁场作用下具有的磁、力学特性,推导了磁致伸缩无损检测技术在管道中检测导波模型.在静态偏置磁场和通过传感器激励线圈交变电流形成的交变磁场作用下,管道中产生弹性导波,由弹性导波运动方程,推导其位移表达式,由位移求出应变.根据逆磁致伸缩效应,应变导致磁感应强度的变化,其变化引起穿过接收线圈磁通量的改变从而推导出感应电压表达式.由此建立了作用在激励传感器线圈上的电流与接收传感器输出电压之间的定量关系,为磁致伸缩效应用于无损检测提供了检测理论和技术手段.

基于结构噪声的观点研究了在集中力作用下多点损伤梁的波传播与振动功率流特性.采用局部转动弹簧来模拟梁中的损伤,利用断裂力学的有关理论得到局部弹簧的转动刚度,分析得到了两点损伤梁的弯曲波运动及振动功率流的输入和传播.讨论了振动功率流与损伤位置及其深度的关系,结果表明多点损伤梁中的振动功率流与各损伤点的位置以及其特征尺寸是相关联的.

将非概率模型引入复合材料的可靠性分析,建立了一种包含概率和非概率分析的混合模型.对存在初始缺陷的层合板系统,将初始缺陷等不确定性因素根据所掌握数据的多少分别采用概率和非概率模型来描述,通过Tsai-Wu准则进行强度分析,运用一阶矩方法得到可靠性指标,来评估复合材料层合板系统的可靠性.结果表明,对于那些掌握数据较少,而无法准确描述其分布形式的变量,采用混合模型是一种较好选择.

以Tsai-Wu强度准则的二阶表现形式为基础,提出了一种计算三维编织复合材料矩形截面梁纵向拉伸强度的理论方法.该方法把三维编织复合材料看作横观各向同性材料,从而在确定Tsai-Wu强度准则的各阶强度张量系数时可以进行简化,使Tsai-Wu强度准则能较好地应用于三维编织复合材料的强度计算.通过理论计算与实验结果也验证了这结论.

用有限元/边界元法分析深水中复合材料椭圆柱壳的声辐射.首先利用有限元分析壳体的受迫振动,然后提取壳体表面(耦合面)数据,作为声场分析的边界条件,并计及流-固耦合作用,从而可用边界元计算壳体的辐射功率以及壳体表面、近场和远场声压,结果表明系统的耦合振动模态对于其辐射声场具有重要影响.

建立了矩形盒拉深成形的有限元三维模型,对其进行了数值模拟分析,并把数值模拟结果和实验结果进行了对比分析,讨论了在有限元数值模拟过程中虚拟冲压速度对模拟结果的影响,发现增加虚拟冲压速度会带来系统的惯性效应,当虚拟冲压速度大于一定值时,会使模拟结果严重失真.板材拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度建议设定在2 000 mm/s范围内.

考虑移动质量块的加速度、质量和梁自身的质量等因素,研究了移动质量作加速运动时简支梁的动态响应.从简支梁的控制方程出发,采用伽辽金截断对简支梁模型进行离散化,由此形成了系统的动力学方程.数值分析时,首先考虑质量块作匀速移动时梁的动态响应,根据前人给出的结果验证了建模及计算的准确性和有效性;然后重点研究了质量块在加速移动时简支梁的动态响应,分析了加速度等参数对系统动态响应的影响.研究表明,质量块在匀速移动时和加速移动时,简支梁的动态响应有着显著的不同.

利用QR法的基本原理构造出一组新的B样条基函数,并与幂级数结合,建立了结构位移函数.按照剪力墙受力特点选择了适当的本构模型,将QR法引入结构的弹塑性分析中,并采用增量初应力迭代法建立了新的计算格式.编制了剪力墙结构的弹塑性分析程序,且利用它对一联肢剪力墙结构进行了分析,计算结果与ANSYS有限元分析结果对比表明:该方法适应性强,未知量少,精度高,计算简便.

采用快淬工艺和高能球磨处理技术制备了纳米晶FeSiAlCr片状颗粒材料.研究了高能球磨处理工艺对材料微结构、形貌和微波电磁特性的影响.结果表明高能球磨处理使球形粉粒形状扁平化并细化其晶粒,从而使FeSiAlCr颗粒材料的微波磁导率显著提高,介电常数被有效控制.对用该材料制作的涂层吸波性能进行了计算模拟,结果表明在4 GHz附近微波段具有良好吸波性能.

研究了(Bi1/2Na1/2)TiO3-BaTiO3压电陶瓷在准同型相界附近锰离子掺杂对材料微观结构、压电和介电性能的影响.采用XRD和SEM等方法对材料的相结构和晶粒生长情况进行了研究.结果表明:掺锰有促进烧结的作用并能使晶格发生畸变,使相结构中的四方相向三方相转变;当掺杂量质量分数为0.3%时,可以获得较好的综合性能,压电常数d33=124 pC/N,径向机电耦合系数kp=31%,介电常数3Tε3/0ε=615,介电损耗tanδ=0.014,机械品质因数Qm=267,频率常数Np=3 050 Hz.m.

基于一款超扭曲阵列液晶显示(STN-LCD)控制驱动器的专用集成电路(ASIC)的设计与实现,从功耗管理、时钟规划和总线仲裁三个方面阐述了低功耗系统规划方法;并分析了门控时钟、重定时和逻辑优化等低功耗技术在指令译码器、显示数据存储体等模块中的电路实现.上述方法对高性能的液晶显示控制驱动电路的低功耗设计具有重要的借鉴作用和参考价值.仿真结果表明经过功耗优化设计后的液晶显示控制驱动器的各个数字电路模块的功耗都大为降低.

某发动机运行期间,由于不合理的结构设计导致排气歧管关键部位的热疲劳失效,为此采用CFD技术模拟排气歧管工作时的外流场;通过热力学计算得到排气歧管的入口和出口边界条件,计算排气歧管的三维瞬态内流场;将内外流场计算的等效传热边界条件影射到排气歧管的内外表面生成传热边界条件,计算出结构温度场;将固体边界的温度作为流场边界条件重新进行内外流场计算,反复迭代多次;最后,求解结构的热应力.对原方案提出了改进意见,结构改进后,排气歧管热疲劳失效得到排除.

提出了一种基于准维多区模型的直喷式二甲醚发动机燃烧过程的数值模拟方法,其中喷雾模拟考虑了燃油分布、液滴蒸发和空气卷吸对喷雾混合的影响,自燃着火过程的模拟以二甲醚着火反应机理为基础,建立了计及温度、压力和燃空当量比因素的着火滞燃期数据库,通过将该数据库与准维多区喷雾混合模型相耦合,对二甲醚发动机的性能和一氧化氮排放进行了预测分析.实验结果表明,模拟计算结果与实测数据符合较好.

针对低粘度液化燃油(如液化石油气、二甲醚等)在高压燃油泵柱塞偶件环形缝隙中存在较严重燃油泄漏的问题,提出了定量分析其燃油泄漏的数学模型与计算方法;以液化燃油二甲醚为例,运用有限元分析软件,对高压燃油泵柱塞的变形及其偶件配合面环带间隙中的燃油泄漏,进行了液固耦合计算分析,提出了解决低粘度液化燃油泄漏问题的技术措施.

提出了利用ASTER数据,通过分析两种数据高程差异的空间分布特点,从而进行SRTM无效区域填充的方法.该方法首先对ASTER数据进行预处理,然后计算两种DEM数据的高程差异,并利用ASTER数据的地形因子,通过协同克里金方法对高程差异进行空间插值,得到SRTM无效区域内两种数据的高程差异,并在此基础上对ASTER数据进行变换,从而对SRTM无效区域进行填充.计算结果表明该方法可以提高填充结果的精度,是一种有效的SRTM无效区域填充方法.

在精益生产方式下,制造商决定供应链的发货行为.考虑原材料供应商的提前期,建立了制造商的库存相关成本模型.通过最小化库存成本,得到了一个订单周期内最佳的发货次数,并证明了一个订单周期内多次发货能够降低制造商的库存成本.最后,利用数值分析进行了仿真.

利用自行开发的集中式复杂物流系统仿真工具CLSim进行复杂物流系统订货点量的仿真优化,提出了仿真优化调整的一般步骤,分析了保管缺货率对复杂物流系统中各个实体在分散控制策略下的订货点量大小的影响规律,以一个具体的复杂物流系统为例,运用CLSim进行仿真优化调整实验,得到了复杂物流系统在6种情形下的仿真优化调整步骤,并据此进行分析、总结与归纳,得到了运用CLSim进行复杂物流系统订货点量仿真优化调整基本规律.

在基于保守序列这一信号特征识别剪接位点的基础上,挖掘了可用于剪接位点识别的其他多个特征(包括剪接位点上、下游序列的碱基组成,剪接位点信号和上、下游序列的碱基组成随位点邻近序列C+G含量的变化等统计特征),建立了描述这些特征的模型,设计了能有效融合这些特征对剪接位点进行识别的对数线性模型,开发了剪接位点识别程序SpliceKey.测试结果表明:SpliceKey识别剪接位点的精度不仅较WAM方法有显著的提高,而且也优于国际上最新发布的剪接位点识别软件DGSplice.SpliceKey已提供网络服务:http:∥infosci.hust.edu.cn/SpliceKey/.

基于扩散效应以及暗辐射强度对温度的依赖关系,研究了温度对光折变屏蔽明空间孤子自偏转特性的影响.将明孤子作为入射孤子波,采用数值方法求解含扩散项的波传播方程.结果表明,考虑温度对暗辐射和扩散系数的影响,光折变屏蔽明空间孤子在传播过程中将发生自偏转,光束的中心沿一个抛物线轨迹偏转,并且光束中心的偏转距离随温度增加而增加,在一个特征温度处达到最大值,在高温区域和低温区域此偏转距离趋于零.光束中心的最大偏转距离和特征温度都随入射光强的增加而增加.