在分析现有的冰箱毛细管主要计算模型的基础上,针对冰箱毛细管实际应用情况,建立了冰箱回热毛细管六段流阻模型.该模型充分考虑了回气管与毛细管回热长度以及毛细管进出口截面突变的影响,并对冰箱回热毛细管在三种不同工况下的性能进行了模拟,研究了冷凝温度、蒸发温度、以及毛细管相对位置对毛细管工作性能的影响,结果显示冷凝温度对回热毛细管内的制冷剂流动特性影响最大.

鉴于短切碳纤维和碳纤维毡水泥基复合材料(CFCC)具有很好的压敏性,对CFCC的压敏性进行了应用研究.研制了CFCC涂层混凝土偏心柱模型,采用四电极测电阻法并利用差动原理极大提高了敏感性,同时可实现温度补偿.通过实验对试样进行偏心受压,并对受压载荷、受拉面应变和差动电压数据进行了实时在线采集,结果表明CFCC的输出差动电压与结构所受偏心弯矩及偏心应变具有较高的敏感性,尤其毡CFCC更是具有很好的线性关系.

研究了颗粒体积分数对等效湿扩散系数的影响,采用三维立方体和圆柱体有限元单胞,建立了颗粒增强牙齿材料的计算模型和计算方法,将计算结果与Hashin和Shen的理论分析公式进行了比较,证明了本模型的可行性和算法的正确性.立方体单胞与圆柱体单胞数值模型相比,前者计算结果更优.最后采用线性经验公式计算,其结果和数值分析方法相比,最大相对误差在5%以内.

基于锈蚀钢筋混凝土大偏心压弯构件承载能力退化的性能,考虑锈胀力引起的钢筋周围双向应力状态,建立了锈蚀开裂前钢筋混凝土大偏心压弯构件承载力计算模型;考虑截面锈胀后几何尺寸损失,又建立了锈蚀开裂后钢筋混凝土大偏心压弯构件承载力计算模型.试验结果显示:试验值与计算值符合较好,模型可用于锈蚀钢筋混凝土大偏心压弯构件承载力计算分析.

研究了磁流变阻尼器的磁滞效应对控制效果的影响,提出了采用神经网络预测的方法来减小磁滞效应对振动控制的不利影响.通过过去时刻和当前时刻的结构响应来预测将来时刻的结构响应,并用线性最优控制(LQR)算法经将来时刻结构响应计算得到主动控制力,为磁流变阻尼器产生该主动控制力赢得时间.研究结果表明:通过神经网络预测能有效补偿磁滞时间,使控制效果接近无磁滞效应的控制效果.

针对弹塑性平面应变固结问题提出了解耦的计算方法,基于数值建模方法建立了多路径的土的弹塑性本构模型,该模型能考虑塑性剪应变vpε与体应变-pε交叉作用及应力路径的影响.将该模型引入弹塑性固结问题中,建立了相应的扩散方程.讨论了此类液-固耦合问题的解耦条件及对应的应力路径.推导了平面应变扩散方程的基本解,该基本解与固体域控制方程构成了半数值半解析求解体系,编制了有限元程序,计算了一个典型平面应变固结沉降算例.对比分析表明该方法能有效地简化计算,能较好反映应力路径对固结的影响.

采用2个节点和7个自由度的形式描述钢筋混凝土(RC)空间梁单元的变形,进而导出梁单元应变矩阵B,并根据一般刚体计算公式得出RC梁单元刚度矩阵Ke.与此同时,考虑了三种情形下,即不考虑横向剪切、考虑横向剪切和考虑横向箍筋时的Ke的显式.实例证明箍筋能使承载力提高15%~20%.

讨论了仿射不变矩的原理,通过改进仿射不变矩的积分因子,保证了积分因子在仿射变换下的不变性,将仿射不变矩应用于水电机组轴心轨迹特征的提取.通过计算轴心轨迹的仿射不变矩作为特征向量,结合人工神经网络方法,提出了一种高效的轴心轨迹自动识别新方法.对3类典型的轴心轨迹的自动识别进行了仿真试验,并与Hu氏不变矩方法的识别效果进行对比.试验结果表明:采用仿射不变矩方法的轴心轨迹识别率达到95%,明显高于Hu氏不变矩的识别率,仿射不变矩具有比Hu氏不变矩更好的轴心轨迹识别能力.

针对发动机发电机支架安装凸台及连接螺栓常出现的断裂失效问题,提出一种仿真分析与实验结合的诊断方法.首先建立了包含发电机和空压机模型的支架有限元模型,并进行了约束模态分析,进而针对缸体局部和电机支架进行了螺栓预紧应力分析.最后,对发电机和空压机进行了动平衡测试.仿真与试验结果表明:发动机运行期间,连接区域松脱可能是造成失效的重要原因.采用该诊断方法解决了失效问题.

利用TG-DTG-DSC(热重-微分热重-差示扫描量热法)热分析联用技术,对生物质稻杆(DG)、麦杆(MG)和油菜杆(YCG)分别在10℃/min,20℃/min和40℃/min升温速率条件下的燃烧动力学特性进行了研究.考察了其着火温度、最大失重速率和燃尽温度等燃烧特征参数,计算了综合燃烧特性指数和燃烧动力学参数.结果表明:随着升温速率由10℃/min增加到40℃/min,其最大失重速率和最大失热量分别增加了3倍和1.5倍左右,综合燃烧特性指数增加了13~16倍,活化能在其不同燃烧区段相差5~30 kJ/mol.

对白腐菌降解木质纤维素过程中产生的胞外清除羟自由基物质进行了初步研究.结果表明:木质纤维素基质的白腐菌胞外降解液具有一定的羟自由基清除作用,清除率最高可达46.13%,其中的主效物质成分为胞外多糖,其在整个羟自由基清除效率中所起作用的比例达70%左右;其次为木质纤维素白腐菌降解产物(如酚、醛、酮及芳香酸类等).合成培养基中添加木质纤维素基质后,白腐菌胞外多糖量同天最多可提升0.99 g/L,其清除羟自由基的单位能力同天最大提升7%,说明木质纤维素白腐菌降解与清除自由基物质的产生及白腐菌自身防御机制有一定的关联.

基于等离子体双极漂移模型,得到了超高速大功率半导体开关反向开关晶体管(RSD)的dI/dt耐量解析表达式,分析了RSD的主放电回路模型,在此基础上讨论了影响RSD的dI/dt特性的因素,dI/dt随预充电荷总量的增加、通过p基区的电子扩散时间和p基区电子寿命的缩短而增大,随主放电回路电压的上升和电感的减小而增大.RSD的dI/dt耐量可达1×105A.μs-1,远高于普通晶闸管,可应用于短脉冲大电流领域.

采用阴极真空电弧离子沉积技术在玻璃衬底上制备出了具有择优取向的透明MgO薄膜.利用卢瑟福背散射谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及紫外-可见吸收光谱仪分别对MgO薄膜的成分、结构、表面形貌及可见光透过率进行了分析.结果表明:MgO薄膜具有(100)和(110)两种取向,且择优取向趋势不随占空比的变化而变化.随着占空比的增大,脉冲偏压为-150 V时制备的MgO薄膜中Mg和O的原子含量之比逐渐增大,占空比为30%时,n(Mg)∶n(O)接近1∶1;SEM图表明,晶粒尺寸随着占空比的增大几乎没有发生明显的改变;在350~900 nm范围内,MgO薄膜的可见光透过率可以达到90%以上.

提出了一种随机改变熵编码码表来实现视频变长码字加密的方法.将熵编码码表中的码字按长度等特征分组,对视频内容信息事件序列做熵编码时,对应每一事件产生一个随机数确定其编码成同组内的哪一码字,随机数序列由二进制随机序列生成以保证随机性.该方法解决了密文出现非法变长码字的难题,保证密文格式兼容,不降低压缩率,达到序列密码的抗攻击强度且计算速度快10倍以上.实验证明密文画面不能理解,该算法适用于MPEG,H.26x及JPEG等主流编码信号.

针对基于正交频分复用(OFDM)的未来移动通信系统中的蜂窝覆盖所面临的下行小区间干扰问题,提出了一种基于子载波组的自适应干扰抑制算法.该算法根据干扰和信道情况,自适应调整子载波组空间波束方向、自适应选取传输性能较好的子载波组、自适应调整每个子载波组的调制阶数和扩频倍数,在满足数据传输误码率要求的同时,使数据传输速率最大.仿真结果显示:该算法很好地抑制了相邻小区的干扰,并自适应多径衰落信道(IMT2000步行A信道)的变化;当接收点空间信干比在-3 dB以上变化时,该算法在保证误码率要求的同时,使数据传输速率最大.

提出了一次性可变概率分片标记方法,即对每一数据包从接入到受害主机的传输路径上的所有路由器至多对其进行一次标记,由此能够避免对任一数据包的重复标记;路由器根据数据包在网络上传输的距离d以概率1/(33-d)对其进行可变概率标记,使受害主机可等概率地收集到攻击路径中各个路由器标记的数据包.在此基础上,根据传输路径上IP信息的相似性冗余,提出了压缩一次性可变概率分片标记方法.实验结果表明,提出的方法能够消除可变概率标记方法对数据包的重复标记问题,并显著减少反向追踪攻击源所需数据包的数目,提高了对攻击源定位的准确性和实时性.

提出了一种新的红外焦平面器件的自适应非均匀校正算法,它利用最小均方误差自适应算法获取探测器的初始校正系数,还可以跟踪探测器的漂移自动更新系数.该算法不同于传统两点定标的近似计算,它以足够精准的自适应系数来进行校正,同时不依赖于探测器响应稳定的前提,能够适应更为恶劣的条件,如有温度起伏以及其他时变干扰的环境.经本算法校正后系统图像信噪比可提高5 dB左右,在TMS320C6414数字信号处理器的硬件平台下能在8 s内收敛,且满足25帧/s的实时性要求.

讨论了弯曲时空下,当光子静止质量不为零时引力的时间延迟效应,即光子静止质量对在地球上发射再从行星上反射回来的掠过太阳的雷达回波延迟的影响.计算了当光子静止质量不为零时对原有电磁波运动方程的影响,并将实验所得数据与理论计算数据之间的误差归结为光子静止质量引起,由火星回波延迟的实验数据给出光子静止质量上限为2.2×10-43g.同时讨论了实验中误差的来源,并提出了进一步提高实验精度和获得光子静止质量更高上限的途径.

分析了PERT网络的路径关键性指标、关键活动指标、显著性指标、紧要性指标,提出了度量开始-开始优先关系网络中路径及活动关键性的指标——路径综合关键指标和活动综合关键指标,以及优先关系关键性指标和节点关键性指标,前两个指标的优点是易于项目管理者和实践者的理解、计算量小、计算结果与人们的预期比较一致,而通过后两个指标可降低项目工期被拖延的概率.算例表明该指标优于前人提出的指标.

为了提高资源共享和协同工作效率,在现有网格资源管理体系结构基础上,对支持资源管理动态化的特性进行了改进,并提出了无间隔动态解决资源故障的算法.该算法将资源库中可运行的任务尽可能多地映射到相应的本地资源管理者,使资源能够进行动态分配,从而使网格中面临的大量具有动态特性的资源管理问题变得容易,实现了对网格资源更加灵活高效的使用.

讨论了一种基于对等网络的高性能计算系统的体系结构,提出了一种两级联合调度算法.该算法针对对等网络结构松散、节点稳定性差的缺点,充分考虑负载平衡、志愿机CPU空闲计算能力以及子任务相关要求,分两级进行任务调度,从而分散了调度负载,避免了调度瓶颈,增强了系统的动态扩展性,提高了系统的并行效率.实验表明:随着志愿机个数的增加,系统动态平衡效果增强,加速比增大,进而说明了算法的有效性.

不同于传统的网络拥塞研究方法,从拓扑属性节点介数出发,分析了网络拥塞与介数之间的关系,以排队论为模型,从理论上给出了导致网络拥塞的临界负载与网络拓扑属性介数的公式解.并且以Gnutella网络拓扑结构为模型进行了仿真实验,假设Gnutella网络中的网络流量由搜索请求和搜索响应构成,搜索请求采用k邻居随机路由方式.仿真结果不仅验证了公式解的正确性,而且证明了临界负载和介数之间的必然联系.

在分析网络蠕虫连接请求和网络正常连接请求差异的基础上,提出一种新的蠕虫检测和控制方法.该方法针对网络蠕虫攻击特定端口以及攻击地址发散的特性,采用基于端口的多工作集区分网络蠕虫连接请求和网络正常连接请求,在蠕虫控制中使用多延迟队列处理可疑连接请求,避免了不同端口流量之间的相互影响;针对网络正常连接请求的暂时突发特征,利用令牌桶控制多延迟队列的输出,缩短了正常连接请求在延迟队列中的停留时间.测试表明,在主机感染了蠕虫后,新方法将误报率从85%降低到12%,对正常连接请求的平均延迟时间从95.4 s降低到5.6 s.

提出了一种基于多阶上下文自适应的二进制算术编码算法.考虑了编码符号序列之间的相关性,用符号序列的大概率值代替单个符号的较小概率值,由此建立了多阶上下文概率模型,降低符号间的冗余度.将此模型应用到二进制算术编码中,形成了一种比传统二进制算术编码更有效的方法,能让平均码长变短并使得码字的信息量逼近符号的熵率,从而显著提高二进制算术编码的数据压缩比(可高达90%).对不同类型的数据文件进行实验测试,结果显示其压缩编码效果良好.

为了使对象存储系统在处理不同大小文件时兼顾并行性和负载均衡,提出一种能够结合哈希算法和分片算法的优点,同时尽量避免其缺点的柔性分布算法.柔性分布算法将大小文件的边界值界定为512 Kbyte,小文件直接映射成一个对象并使用哈希策略映射到一个设备中;大文件分割成多个对象,分别放置在不同的设备里.实验结果显示:柔性分布算法在不同规模的系统中开销最小,且性能受设备数增加的影响较小.

为了提高虚拟接口存储结构(VISA)存储网络系统的性能,设计实现了基于块级的元数据管理子系统.该系统的元数据管理子系统实现了物理设备和逻辑设备的块地址空间之间的映射,支持动态地址映射、动态块重分配和热块冗余技术,可以对I/O请求的路径和数据传输的路径完全控制,从而有效地改善了VISA存储网络系统的I/O性能,使数据布局更加合理,提高了存储管理的灵活性,初步实现了负载均衡,并且使VISA存储网络系统具备了容错能力和节点的动态增加能力.测试结果表明:在加入了基于块级的元数据管理功能带来相应开销的情况下,VISA存储网络系统原型与传统存储网络系统iSCSI+Linux MD相比,传输延迟减少了8.2%~21.0%,传输吞吐率提高了8.7%~11.9%.

为解决传统磁盘阵列技术受系统总线与设备通道制约的问题,采用树结构和单元控制器构建了新型的存储系统.在树结构存储系统的基础上,通过对简单树结构存储系统数据分块方式的定义、推论,以及冲突系数的证明,给出了简单树结构存储系统的数据分块标准.结果证明:简单树结构存储系统数据分块标准能最大程度降低存储系统有效冲突系数,提升存储系统性能.

基于有限元映射算法和三角形面积坐标法提出了一种新的试验网格分析算法,该算法可以按试验网格模式显示板料成形数值模拟结果,而且具有原理简单、易实现、执行速度快等优点.基于本算法,提出了塑性成形物理模拟中的网格分析法,真实地模拟板料在冲压变形过程中各试验网格的变形情况.与变形云图只能显示一维方向上的物理量相比,网格分析法能够直观模拟板料在二维平面上的应变变化情况,方便用户直观了解板料的变形,改进了工艺设计.

采用有限元模拟方法,利用Moldflow软件对注塑冷却过程进行模拟.以香盒零件为研究对象,对多种不同冷却方案进行了模拟分析.根据模拟结果,比较分析了不同冷却方案的冷却过程,并优化出了香盒零件的最佳随形冷却水道.利用选择性激光烧结快速制模工艺制造出设计好的具有最优随形冷却水道的注塑模具.应用该模具进行实际的注塑生产,其工艺参数和最终注塑产品质量均验证了模拟结果.采用随形冷却的香盒零件注塑模,其生产效率提高了30%,翘曲变形仅为普通模具的20%

为研究汽车在制动过程中的低频振动,提出了一个五自由度非线性模型,并对五自由度模型进行了稳定性分析.通过分析和计算,不仅说明了在一定的参数组合情况下即使是恒定的摩擦系数系统也会不稳定,而且给出了各种参数组合情况下参数平面上系统的稳定与不稳定区域,以此说明了在一定范围内增大底板的等效刚度可以提高系统稳定性.

根据薄板结构的形状特点,采用8个节点等参单元离散结构,对其周围的媒质采用20节点三维等参单元离散结构,建立薄板流固耦合系统模型及其声辐射模型.通过理论计算可知:在不同媒质(大气、煤油、水)中,媒质的密度越大,薄板结构的第一阶频率越小;薄板的各阶振型不受媒质密度影响,薄板各阶振型影响其声辐射效率;薄板的频率特性变化,薄板结构的声辐射特性也发生变化;薄板的厚度增加会降低结构振动基频.空气中薄板结构模态测试结果与考虑薄板周围媒质的影响薄板模态计算值一致.

研究了一种基于人工免疫算法的快速机构轨迹综合方法,分析了直接综合方法和间接综合方法的优缺点,提出了二次分类和二次检索以实现快速机构轨迹综合的新思路;给出了基于人工免疫聚类和多峰优化算法的快速机构轨迹综合算法流程,基于该算法建立了机构轨迹综合原型系统,并通过实例对算法及原型系统的有效性进行了验证,这种快速算法具有求解速度快、简单易实现及解的差异性等特性.

使用四元数变换推导出转动型3-UPU并联机构的雅可比矩阵,根据该机构的几何特点和雅可比矩阵的特点,提出了转动型3-UPU并联机构的奇异构形判别准则.在转动型3-UPU并联机构中,当沿三个连杆的直线相交于一点时(初始构形),或者当动平台方向是由初始构形绕与静平台三角形三边平行的轴线转动而得到时,其构形为奇异;或者在给定的阈值下,当动平台方向是由初始构形绕与静平台平面平行的轴线旋转而得到时,易接近奇异构形.

为解决大型螺旋桨加工车铣复合机床的控制问题,提出了基于运动控制器和以太网的开放式数控系统体系结构,其上位机采用通用的工业计算机,下位机采用高性能运动控制器.进而提出了基于坐标映射的插补算法,通过将真实的3旋转2直线坐标系和虚拟的3直线2旋转的标准坐标系的双向映射和通用的插补算法的集成,完成了4旋转2直线的特殊机床结构的插补算法;采用双电机同步耦合驱动技术,消除大型回转工作台传动间隙,确保工作台精确跟踪插补结果,控制两台电机分别驱动工作台的两个方向运动,同时通过其产生的反向张力使得两台电机的传动链按照规定方向绷紧,可以有效地消除机械间隙.

为了弥补建立零件之间尺寸的等式关系的关联装配方式的不足,提出了一种符合自顶向下设计原则的自适应装配技术,使零件的尺寸和位置随着零件之间的装配关系自动调整.以拉伸特征为例,在三维特征造型系统的特征编码技术和三维装配约束求解技术的基础上,依据通用装配约束求解模块的要求转换自适应装配中的零部件和装配约束关系,调用通用装配约束求解模块求解,根据求解的结果对参与装配的零部件进行重构和装配,实现了零部件的形状尺寸和位置依据其装配约束关系自动调整.

针对适形调强放射治疗(IMRT)治疗计划逆向设计的需要,建立了IMRT治疗计划的多目标优化模型.该模型将病灶和健康组织辐照剂量作为约束条件,以剂量均匀性和健康组织与病灶的剂量梯度差作为目标函数.以该模型为基础,采用遗传算法实现了IMRT治疗计划系统优化.经实例计算,获得的剂量分布和病灶形状相比具有较好适形性,且健康组织剂量和病灶组织剂量有很大差别,治疗增益比高.此外,采用的遗传算法能较快收敛,实例计算证明了该模型的适用性和算法的有效性.

采用有限元法,利用车-桥单元建立了N个车辆作用下车-桥耦合系统的受控运动微分方程.采用独立模态空间控制法,通过独立控制少数模态实现了对移动车载作用下多跨梁振动的主动控制.对一列车-三跨桥梁系统计算了控制前后桥梁振动的位移动力放大系数和弯矩动力放大系数,计算结果表明独立模态空间控制能够较有效地抑制多跨梁结构的车致振动.

采用基于广播总线的同步采样技术,提出6轴高精密XY工件台激光位移测量的同步测量架构.设计专门的同步动作控制器和同步信号总线,实现6轴激光位移测量系统的同步采样,提高了数据采样频率.结果表明:6个激光测量轴之间的同步采样时间误差最大为1.616ns,并由此引起的位移测量误差是0.808nm;在硬件读取数据方式下,6个激光测量轴最高采样频率可达640 kHz.

利用微分干涉相衬显微镜建立了全视场层析成像系统,由两个最佳峰值波长差的边缘辐射发光二极管组成系统的低相干光源,利用高斯平滑滤波摸板对硅-PIN阵列光探测器提取的全场光学相干层析(OCT)散斑信号进行有效控制,采用正交相关解调方法获得了纵向分辨率为5.5μm显微镜盖波片胶结载波片的三维OCT图像.