检索结果-内蒙古大学图书馆

第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：周又和兰州大学超导力学研究院甘肃兰州兰州大学土木工程与力学学院力学与工程科学系西部灾害与环境力学教育部重点实验室

非线性科学是二十世纪的最伟大发现之一,它改变了人们对确定性问题的全新认知。正如著名物理学家、诺贝尔奖获得者海森伯格所指出:"物理学的进展将在很大程度上依赖于非线性数学以及求解非线性方程的方法的进展,…….,由此我们才... 详细信息

非线性科学是二十世纪的最伟大发现之一,它改变了人们对确定性问题的全新认知。正如著名物理学家、诺贝尔奖获得者海森伯格所指出:"物理学的进展将在很大程度上依赖于非线性数学以及求解非线性方程的方法的进展,…….,由此我们才能进行不同非线性问题的比较。"从求解方法上看,已有求解非线性问题的各类"成熟"方法中的非线性项均不具有展开的封闭性,即近似解与截断误差关联,这直接导致了其求解仅在弱非线性情形下有效。而对于强非线性问题,则一直没有统一求解的有效方法可资利用。本报告主要介绍由报告人及其研究小组近20年来提出的一种求解非线性问题的小波新方法,实现了对非线性初-边值问题在平方可积空间内近似解与截断误差无关的求解封闭性。加之在小波构造理论的内在收敛性,这一新方法实现了不同类(含非整数幂)非线性问题从弱非线性到强非线性的统一求解。该方法对于非线性固体力学、物理、分数阶微分方程和层流等不同领域典型问题的定量结果表明:该方法具有精度高且计算量少的显著优点。

关键词：截断误差非线性问题应用进展

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统一管道–界面单元法的构建及其在水力压裂模拟中的应用

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岩石力学与工程学报 2022年第2期41卷 305-318页

作者：闫晓靖洪文孙子正蔚立元张一鸣中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 同济大学土木工程学院上海200092 山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 河北工业大学土木与交通学院天津300401

为了模拟可渗透性孔隙裂隙介质中的水力压裂,提出了一种新的数值计算方法,即统一管道-界面单元法(UP-IEM)。该方法提出了2个"统一"的概念:(1)将二维平面中的裂隙劈裂和流体流动统一为一维管道问题;(2)将岩体基质管道和裂隙管... 详细信息

为了模拟可渗透性孔隙裂隙介质中的水力压裂,提出了一种新的数值计算方法,即统一管道-界面单元法(UP-IEM)。该方法提出了2个"统一"的概念:(1)将二维平面中的裂隙劈裂和流体流动统一为一维管道问题;(2)将岩体基质管道和裂隙管道统一为具有不同导水系数的相同管道,使用同一套数学方程计算流体流动。解决了传统的离散裂隙网络介质模型难以考虑岩体基质渗透性的难点。同时,该方法引入界面单元计算裂隙扩展,与传统有限单元法以及离散单元法相比,既不需要局部裂纹扩展准则,也不需要跟踪算法,具有计算速度快,计算效率高的优点。采用孔隙弹性理论和有效应力概念描述岩体基质的变形,在界面单元中采用黏聚性区域模型描述水力裂隙扩展,采用接触-摩擦模型模拟自然裂隙的闭合和滑移,基于达西流流动理论计算孔隙介质和裂隙中的流体流动。针对流-固强耦合计算过程,建立了半显式求解的计算框架。模拟了经典的Terzaghi固结测试、非对称四点梁弯曲测试和KGD裂隙扩展模型,通过将数值结果与解析解和物理试验结果进行对比,分别验证了UP-IEM模拟流体流动、裂纹扩展以及水力压裂问题的准确性及适用性。此外,建立单一自然裂隙和复杂裂隙网络模型,分析水力裂隙与预存在裂隙之间的相互作用,获得原岩应力对裂隙扩展路径的影响。研究表明,UP-IEM能够有效模拟离散裂隙岩体中的水力压裂过程。

关键词：岩石力学水力压裂可渗透性孔隙介质统一管道–界面单元法数值计算半显式求解

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关于混凝土坝应力监测应变计组应变不平衡量调整

关于混凝土坝应力监测应变计组应变不平衡量调整

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中国水利学会大坝安全监测专委会2023年年会暨全国大坝安全监测技术与应用学术交流会

作者：卢正超芦绮玲王雪刘学强流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院水电中心山西省水利发展中心

坝体应力应变监测是高混凝土坝必设的重要监测项目。目前国内有关文献的应变计组的应变不平衡量处理存在不尽合理甚至错误的情况,这可能在混凝土应力计算中引入不必要的系统性偏差。本文明确指出应变计组的不平衡量调整与测绘学的条件... 详细信息

坝体应力应变监测是高混凝土坝必设的重要监测项目。目前国内有关文献的应变计组的应变不平衡量处理存在不尽合理甚至错误的情况,这可能在混凝土应力计算中引入不必要的系统性偏差。本文明确指出应变计组的不平衡量调整与测绘学的条件平差数学上等价,并利用其算法来统一处理各向应变计组的不平衡量调整问题。与传统的公式相比,得到的应变计组的应变不平衡量调整公式,具有更严格的数学基础和更明确合理的物理意义,有助于提高混凝土应变监测的数据质量。

关键词：混凝土坝应力应变应变计组应变不平衡量条件平差算法数据质量控制

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基于FGSR的GPS坐标时间序列重构

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工程地球物理学报 2025年第2期 285-295页

作者：周杨陈刚边家文中国地质大学(武汉)数学与物理学院中国地质大学(武汉)海洋学院

全球定位系统(Global Positioning System, GPS)坐标时间序列被广泛应用于诸多领域，如地壳形变、地震、海啸预警和板块运动监测等。但是由于受到某些地球物理效应以及相关技术误差的影响，使得GPS坐标时间序列中不可避免地包含大量噪... 详细信息

全球定位系统(Global Positioning System, GPS)坐标时间序列被广泛应用于诸多领域，如地壳形变、地震、海啸预警和板块运动监测等。但是由于受到某些地球物理效应以及相关技术误差的影响，使得GPS坐标时间序列中不可避免地包含大量噪声及缺失数据，因此精确地重构GPS坐标时间序列具有重要意义。针对该问题，本文利用低秩矩阵补全的方法对由观测的GPS坐标时间序列构造的Hankel矩阵进行矩阵补全。由于秩函数的估计和求解是NP(Non-deterministic Polynomial, NP)难问题，本文用因子组稀疏正则化(Factor Group-Sparse Regularization, FGSR)替代秩函数的估计。相对于加权核范数最小化(Weighted Nuclear Norm Minimization, WNNM)用核范数来替代秩函数，FGSR能避免在每次迭代时进行奇异值分解(Single Value Decomposition, SVD),节省计算成本。尤其是在重构较大规模的矩阵时FGSR的用时，比WNNM快了3～4倍。通过模拟数据实验，本文将FGSR方法与小波分解方法(Wavelet Decomposition, WD)、奇异谱分析方法(Singular Spectrum Analysis, SSA)、滑动最小二乘方法(Moving Ordinary Least Squares, MOLS)、WNNM和Hankel矩阵补全(Hankel Matrix Completion, HMC)进行比较。实验结果表明，FGSR可以更加有效地重构GPS坐标时间序列：在低噪声情况下，FGSR的Misift比所比较方法小2%～3%;在高噪声情况下，FGSR的Misift比所比较方法小0.8%～17%;此外，FGSR分离出的噪声与加入的噪声在谱指数、振幅以及速度不确定度都是最接近的。

关键词： GPS时间序列信号重构 FGSR 低秩

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超高强钢快冷后奥氏体→贝氏体相变与温度场耦合模型计算及其对微观组织和力学性能的影响

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科学技术创新 2021年第14期 164-166页

作者：谢爽宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201999

考虑有相变潜热情况下带钢快冷后的温度场,建立了低碳钢超高强钢热轧后冷却过程温度与相变的耦合数学模型。采用离散化的一维非稳态有热源热传导方程,结合热膨胀实验测定的相关物理参数,完善并应用贝氏体等温相变动力学模型,使用Matlab... 详细信息

考虑有相变潜热情况下带钢快冷后的温度场,建立了低碳钢超高强钢热轧后冷却过程温度与相变的耦合数学模型。采用离散化的一维非稳态有热源热传导方程,结合热膨胀实验测定的相关物理参数,完善并应用贝氏体等温相变动力学模型,使用Matlab计算相转变量,实现了温度和相变的耦合求解。结果表明:带钢冷却至贝氏体相变区内后立即开始相变,并同时观察到返温现象,返温温度可以达到50℃以上。同时,返温温度的高低会影响贝氏体最终组织形貌和性能。

关键词：贝氏体温度场模型相变动力学

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凹凸棒土基复合相变材料的制备与性能研究

凹凸棒土基复合相变材料的制备与性能研究

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作者：朱加武上海应用技术大学

学位级别：硕士

凹凸棒土基复合相变储能材料作为一种绿色环保型储热材料在提高热能利用率的领域有着广阔的应用前景。通过改性方法提升多孔材料的吸附性能,本文通过创建合适的复合相变材料模型和其物理场的离散代数方程,通过程序求解得到数值模拟数据... 详细信息

凹凸棒土基复合相变储能材料作为一种绿色环保型储热材料在提高热能利用率的领域有着广阔的应用前景。通过改性方法提升多孔材料的吸附性能,本文通过创建合适的复合相变材料模型和其物理场的离散代数方程,通过程序求解得到数值模拟数据,可以用于复合相变材料的性能的预测和探究。通过酸、热活化改性的方法提升凹凸棒土的吸附性能;将活化后的凹凸棒土在真空环境中进行石蜡的复合制备;通过球磨混合的方法掺杂高导热粒子碳纤维对上述制备的复合相变材料进行导热系数的增强。通过实验探究酸和热对凹凸棒土活化改性的工艺条件,发现酸活化的最佳工艺的酸的浓度为1 mol/L的酸,热活化的最佳工艺的温度为300℃,凹凸棒土的孔体积分别增加了43%和20%达到0.482 cm3/g和0.402 cm3/g。通过活化后的凹凸棒土分别与石蜡在真空下进行吸附制备得到复合相变材料,其相变焓值分别为88.1 J/g和96.7 J/g。通过1-5%质量分数的碳纤维的添加,其导热系数最高提升了86%,达到0.67 W/（m·K）,其均具有良好的循环稳定性。利用数值传热和流体力学的相关知识,将复合相变材料的物理问题转变为数学问题。本文中特征点的计算采用D2Q9模型,通过使用LBM的计算方法对上述的物理模型进行求解。通过上述建立的模型分别探究了凹凸棒土的传热过程、凹凸棒土基复合相变储能材料的传热过程、不同导热系数的复合相变储能材料的传热过程、不同相变焓值的复合相变材料的传热过程和不同相变温度区间的复合相变材料传热过程。对于复合相变材料的性能优化有着指导性的意义,同时通过具象化的数字,能够更加直观的描述复合相变材料的性能。

关键词：相变储能材料凹凸棒土导热系数数值模拟相变导热

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采用密封真空系统的小型化汞离子微波钟

采用密封真空系统的小型化汞离子微波钟

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第十届中国卫星导航年会

作者：柳浩李亚运颜碧波陈义和李交美佘磊中国科学院原子频标重点实验室中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院大学

汞离子微波钟具有优异的频率稳定度和极低的漂移率,能够实现长期连续运行和小型化,是新一代地面守时和空间应用原子钟的理想选择。现有汞离子微波钟真空系统是由分子泵维持,体积、功耗都很大。为了实现真空系统的小型化,我们研究了吸气... 详细信息

汞离子微波钟具有优异的频率稳定度和极低的漂移率,能够实现长期连续运行和小型化,是新一代地面守时和空间应用原子钟的理想选择。现有汞离子微波钟真空系统是由分子泵维持,体积、功耗都很大。为了实现真空系统的小型化,我们研究了吸气泵维持密封真空系统的方法,设计并研制出采用密封真空系统的小型化汞离子微波钟样机,体积为16.4L,重量15.1kg,功耗66W。该样机的密封真空系统已经维持了一年;通过与氢钟比对,测得短期稳定度8×10/t （t=1～10～4s）,天稳定度优于4×10。

关键词：汞离子微波钟小型化密封真空系统

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基于高频注入法的PMSM无位置传感控制技术研究

基于高频注入法的PMSM无位置传感控制技术研究

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作者：窦建铎上海应用技术大学

学位级别：硕士

永磁同步电机在永磁同步电机上工业领域应用有着其他电机无法企及的优势,它的构造较为简单,体积较小、功率密度高等。机械式的检测位置装置,在传统的控制中被广泛使用,用来检测转子的位置。然而机械式的位置传感器会导致电机构造复杂进... 详细信息

永磁同步电机在永磁同步电机上工业领域应用有着其他电机无法企及的优势,它的构造较为简单,体积较小、功率密度高等。机械式的检测位置装置,在传统的控制中被广泛使用,用来检测转子的位置。然而机械式的位置传感器会导致电机构造复杂进而导致成本上升,这样也大大缩小了PMSM的应用领域。所以,无传感器控制技术的推广已刻不容缓。本文针对表贴式永磁同步电机零低速段时,在无位置控制技术上采用抗积分饱和脉振高频注入法进行了深入研究,提高电机运行的动态性能与稳态精度。主要研究内容如下:1、研究了永磁同步电机的物理模型,建立了电机的数学模型,分析常用的矢量控制策略,采用id=0的电流控制策略以及电压空间矢量调制策略。2、为了提高了逆变器死区补偿的准确性,提出了一种自适应滤波器的死区补偿方案。为了削减电机参数误差因素对位置误差信息的谐波干扰,设计抗饱和积分PID用来对位置估计误差信号的每个谐波进行削减确保产生的谐波不会对获取的位置估计误差信号信息造成干扰,进而实现估计的转速和位置精度的提升和响应速度的提升。3、在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,对得到的仿真结果进行观察分析计算,证明了该改进方案在理论上的可行性。最后设计实验平台的硬件部分和软件程序,并完成平台的搭建。实验平台搭建完成后,进行实验验证优化方案的有效可行性。证明改进后的的脉振高频注入法对提高电机转速和位置的精度和响应能力有着很好的效果。

关键词：永磁同步电机脉振高频电压注入无位置传感器矢量控制抗积分饱和PI控制

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磁偶极子阵列模型的适用性研究与优化分析

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物理学报 2022年第12期71卷 30-42页

作者：刘芙妍颜冰湖南大学数学学院长沙410082 国防科技大学气象海洋学院长沙410073

随着我国水下探测、通信技术的发展,传统的磁性测量模型已无法满足高精度、高效率建模的需要.本文从舰船磁场积分模型出发,综合分析模型离散化为磁偶极子阵列模型产生的复化中矩形,以及Gauss-Legendre积分余项分析过程引起的离散误差、... 详细信息

随着我国水下探测、通信技术的发展,传统的磁性测量模型已无法满足高精度、高效率建模的需要.本文从舰船磁场积分模型出发,综合分析模型离散化为磁偶极子阵列模型产生的复化中矩形,以及Gauss-Legendre积分余项分析过程引起的离散误差、算法误差,模型简化产生的拟合误差、模型误差等,对模型适用性条件进行分析;同时,以建模精度和计算复杂度为目标构造多目标优化函数,通过NSGA-Ⅱ算法对多目标函数进行求解,得到使精度、复杂度较为均衡的最优解集,提出了不同精度、复杂度需求下的选择规则.为了保证结果的有效性,在舰船磁场混合模型的基础上利用数值实验对模型进行验证,充分考虑模型拟合误差,通过对磁性均匀、磁性不均匀潜艇的仿真分析得到模型达到适用范围时距离与磁偶极子数目的相关关系;在保证模型适用的条件下,基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化过程所得结果运算效率、精度高,具有很好的工程应用价值.

关键词：磁偶极子积分模型复化中矩形法余项多目标优化 NSGA-Ⅱ算法

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基于深度学习的SKA图像反卷积研究

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应用数学进展 2022年第2期11卷 613-620页

作者：卢梅张利李丹宁米立功刘祥张明贺春林潘伟王蓓贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳贵州省科学院贵州贵阳黔南民族师范学院物理与电子科学学院贵州都匀中国科学院新疆天文台新疆乌鲁木齐西华师范大学计算机学院四川南充

干涉测量使得观测天文图像的分辨率显著提升,然而其阵型所带来的点扩展函数效应需要图像反卷积技术来消除。尽管传统CLEAN反卷积算法已经广泛应用于射电天文图像的点扩展函数消除,但仍然存在精度不高的问题。为了解决国际大科学工程—... 详细信息

干涉测量使得观测天文图像的分辨率显著提升,然而其阵型所带来的点扩展函数效应需要图像反卷积技术来消除。尽管传统CLEAN反卷积算法已经广泛应用于射电天文图像的点扩展函数消除,但仍然存在精度不高的问题。为了解决国际大科学工程——平方公里阵(SKA)的图像模糊问题,本文提出一种深度卷积神经网络来提升射电天文图像重建的质量。实验显示,相较于通用的方法,本文提出的方法能更好地重建弱源,并在整体图像质量上有明显提升。

关键词： SKA 深度学习图像反卷积射电天文

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