根据空间直线度坐标测量的基本原理和新一代GPS(Geometrical Product Specification)标准的不确定度理论,提出了一种空间直线度坐标测量的不确定度的计算方法,从而保证了空间直线度坐标测量结果的完整性和有效性.实验结果表明根据空间直线度坐标测量的结果及其不确定度,可以依据ISO 14253-1给出的判定原则定量地对空间直线度进行评定.

引入粒子群优化算法求解非线性方程组,利用粒子群优化算法所具有的群体智能和记忆功能,较快地求解复杂非线性方程组的最优解,克服了牛顿-拉普辛方法求解该类问题时对初值的敏感性以及需要函数求导的困难,同时无需关心方程组的具体形式.将该算法应用于几何约束问题的求解,取得了良好效果.

提出了一种改进的螺旋边三角剖分算法.本算法引用“自然邻近点集”的概念,以螺旋边三角剖分算法的边界环为基础向外生长三角形,以包围盒算法搜索边界点的邻近点集,估计边界点的法向量,将边界点及其邻近点集投影到切平面上并进行局部二维Delaunay三角剖分,从而确定边界点的自然邻近点集,最后将自然邻近点集以适当的方式添加到边界环上.这样,既避免了拼接问题又能搜索到自然邻近点集,三角剖分后的网格基本上接近最优Delaunay网格.实验结果表明,本算法能高效、稳定地重构出散乱数据点的三角网格.

推导了四足步行机器人的动力学模型,在此基础上利用平方规划方法研究开发四足步行机器人脚力分配的新算法.这种方法既考虑电机模型,分析了四足步行机器人的关节驱动约束条件,又结合摩擦等约束分析及转换,建立了机器人多约束方程,利用平方规划提高解的质量,并缩减解的规模.最后通过实例验证了该算法的优越性.

采用旋转壳体的薄膜理论,建立管材向内翻卷变形力学模型,对内翻变形的力学特征、变形特征、影响因素进行分析.实现内翻须满足的受力条件为:内翻力应小于传力区产生轴对称失稳变形的临界失稳力及镦粗变形的镦粗力;翻卷圆角半径对内翻力的影响明显,是主要的变形工艺参数,存在最佳翻卷圆角半径,它取决于管坯尺寸与摩擦条件,使内翻变形力最小,内翻变形过程非常稳定;内翻变形区管壁壁厚存在增厚效应,其变形程度越大,管壁增厚量增大,内翻力也增大.

针对正交各向异性板的平面裂纹问题,应用二级分形有限元的办法研究了裂纹尖端应力强度因子的计算方法.与各向同性平面裂纹问题比拟,获得正交各向异性平面裂纹问题的一般解,并将它作为整体插值函数;利用二级分形有限元对平面裂纹板进行离散,使得求解的自由度极大地减少.结果表明,只需有限粗略的网格划分和简单的插值单元就可以有效地获得较精确的裂纹尖端应力强度因子.

以Nb,Si粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术,原位合成了密实的Nb/Nb5Si3复合材料.利用扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等手段对材料的组织结构进行了分析,并探讨了材料的结构形成机理.结果表明,合成的材料由近球状的Nb颗粒与Nb-Nb5Si3共晶组织组成;SPS过程中产生的放电等离子体使Si粉及Nb颗粒的表面熔化,熔融的Nb和Si在冷却过程中发生共晶反应而形成Nb-Nb5Si3共晶体,而未反应完的Nb颗粒则均匀分布在共晶组织中.

研究了旋转磁场对激光焊304不锈钢、Al-12Si合金焊缝金属显微组织,以及304不锈钢与Al-12Si合金连接缺陷的影响.研究结果表明:旋转磁场能有效地对激光焊熔池中液态304不锈钢、Al-12Si合金进行搅拌,抑制柱状晶的产生,细化焊缝金属晶粒.磁场的旋转速率越高,对液态的电磁搅拌作用越强,焊缝金属的晶粒越细小、Al-12Si合金共晶组织越均匀.旋转磁场能消除304不锈钢与Al-12Si合金激光焊焊缝金属中的缺陷,提高304不锈钢与Al-12Si合金焊接接头的性能.

针对采用普通油泵-油管-油嘴燃油系统的二甲醚发动机,建立了燃油喷射过程的数学模型,通过对不同工况下燃用二甲醚和柴油的燃油喷射过程的数值模拟与计算结果的试验验证,揭示了二甲醚发动机燃油喷射过程的物理本质及其特性参数的变化规律.研究表明,由于二甲醚具有较高的可压缩性,致使其泵端与嘴端压力上升及下降都较柴油缓慢,压力上升始点延迟,实际喷油始点滞后,嘴端油管压力峰值较低,高压油管中的残余压力较高,较易出现二次喷射现象.

介绍了毛细抽吸两相流体回路(CPL)系统的运行特点,结合国内外研究经验,基于便于启动、减少系统不稳定性的思路,设计制造并安装了一套新型平板式CPL实验系统.平板式CPL实验系统中,改变了传统的CPL系统蒸发器为圆管的设计模式,设计了能与发热面更紧密贴合的平面结构蒸发器;冷凝器也突破了传统的光管式结构,被设计成中间加有多孔芯的平板形结构;系统还改变了贮液器和循环回路连结位置,贮液器的注入点放置在冷凝器的一端.通过结构改进,在平板式CPL实验系统的实验性能测试中发现,该系统在高、低热负荷下都具有可靠、简便的启动特性.冷凝器中多孔芯很好地抑制了系统中的温度压力波动现象.贮液器注入点的设计,减小了启动阻力,大大改善了系统启动性能.

建立了一间冷抽屉式冰箱内部的稳态空气流场和温度场的数学模型并借助于计算流体动力学软件FLUENT分别对原型抽屉式间冷冰箱和改进后的抽屉式间冷冰箱内部进行了数值模拟,研究了冰箱横杠的绝热材料及其布置、防露管的设置以及进风口的大小和方向等对冰箱内补空气流场与温度分布的影响.模拟结果表明,改进后的抽屉式间冷冰箱内空气具有更加均匀的温度场与流场,对于减少冰箱的能耗有重要作用.

用CFD技术并使用FLUENT软件,采用二维模型对无叶轮风力机扩散器内部压力场、速度场进行数值模拟和风洞实验.计算不同风速时的渐扩直壁型、渐缩渐扩直壁型、渐缩渐扩前后流线型共3个类型11种不同形式的扩散器动力放大的流量比增益特性,最小截面处流量增加比率;比较不同形状、不同参数扩散器动力放大特性.数值模拟的壁面函数,对应不同风速下用增强壁面处理后的流量比与应用标准壁面函数时的流量比普遍下降,且更接近于实验值.在风洞试验中,测试了渐扩直壁型、渐扩弧线型、渐缩渐扩直壁型、渐缩渐扩弧线型4个不同类型的扩散器.研究表明,数值模拟和测试结果误差为10%左右,说明数值模拟有着较好的可靠性和实用性;扩散放大器在最小截面处的流量比率增益68%,研究结果为有叶轮情况下风力机带扩散放大器的优化设计提供了重要的参考和分析预报.

讨论了机组中长期运行状态的评价,重点研究机组中长期运行的平稳性问题,以便为保证机组安全、高效运行提供有效的手段.引入机组中长期稳定分析的概念;分别对机组中长期进行了时域、频域评价;并将上述指标在水轮发电机组进行了运行状态评价的实际应用,结果表明此项研究成果对机组的运行稳定评价是有效的.

分析了土壤水分运移温度效应的机理,基于“表面张力-粘滞流理论”对“六场-相变-扩散模型”中的土水势、非饱和水力传导系数和水分扩散系数三个参数进行了改进,即考虑了它们的温度效应,继而通过对0.2 m×0.2 m的二维砂土剖面的热湿耦合运移进行了为期60 d的数值计算,通过比较原模型和改进模型的计算结果,考察了土壤水分运移温度效应的大小.计算结果表明:第10 d,20 d,30 d,40 d,50 d和60 d时,温度效应对土壤水分含量的相对影响分别为4.98%,5.57%,6.23%,6.96%,7.78%和8.7%.同时发现,土壤水分运移的温度效应在土壤表层表现得最为明显.

对6S模型中的算法进行了探讨,并提出了不同的看法:a.6S模型中将向上辐射强度分解为5个组分是没有必要的,事实上其中有些组分很难计算,其计算结果也不够精确,同时这5个组分之和也并不严格等于总辐射强度;b.6S模型对邻近效应的计算也存在着较大误差;c.一维地-气耦合辐射的数值计算只是一个很简单的问题,宜首选国际辐射传热界发展的离散坐标法来求解;d.宜选用逆向蒙特卡罗法来分析邻近效应.另外,对最近提出的多步法做了进一步扩展,以使其能计算更多的向上辐射强度组分.最后,提出了一种更便于大气订正的向上辐射强度划分方法.

提出了一种基于模型参数自适应系统(MRAS)的感应电机转子速度估算方法,用电机状态方程构成全阶观测器观测定子电流和转子磁链,利用李雅普诺夫第二法推导出转速估算公式,并在理论上证明了系统的全局渐近稳定性.分析了定子电阻和转子电阻的变化对转速估算的影响,并对严重影响速度估算的定子电阻的变化进行了补偿,从而构成无速度传感器感应电机间接磁场定向控制系统.仿真结果表明,该系统在低速下具有较好的转矩转速特性以及良好的抗干扰性.

针对目前输电线路杆塔接地装置存在的遭受雷击时不能满足性能要求的问题,通过模拟计算,对多种接地装置的冲击接地电阻特性进行了分析,揭示了冲击接地电阻与雷电流波形、土壤电阻率、放射状导体长度的关系,设计了适合输电线路杆塔的接地装置结构.

针对测量接地电阻时通常采用的三电极法所存在的不足,提出增加辅助电流极的个数,用多电极法测量接地电阻.从三电极法出发,导出了四电极、五电极、六电极、八电极法及任意电极法测量接地电阻时电位过零点、误差补偿点的表达式,并通过计算得出了随着电流极数目的增加电位过零点和误差补偿点的位置的变化规律.以四电极、六电极法为例,用电解槽模拟试验证明了理论分析和计算的正确性.

基于软磁材料磁化饱和时的非线性特性研制了空间磁通门磁力计,用以精确测量大小为1 mT以下的稳定或者低频交变的磁场,其应用范围涉及深空探测和地球物理学等许多领域.磁通门磁力计信号处理系统应用了相关检测原理,完成了一维空间磁通门磁力计原理样机研制.对样机进行了灵敏度、线性度、噪声和分辨率的测试.实验结果表明,该原理样机的分辨率优于5.2 nT,线性动态范围达到12μT.其关键指标达到空间应用的要求.

设计了一种新颖的与偏振无关的2×2光开关结构,该2×2光开关具有新颖的光模块化结构,仅由亚波长金属光栅偏振分束片、铁电液晶偏振光调制器、准直器、环行器和全反射镜组成,对光开关的控制与输入光束的偏振态无关,输出输入光具有自对准的特点.这种新型的光开关结构具有光学元件少,结构紧凑,与偏振无关,波段宽的特点.

针对图像小波系数在各子带内显著性分布的聚簇特征,提出了在SPIHT算法的输出环节引入游程编码.对游程编码算法的性能进行分析后,基于算法的最优编码条件,对SPIHT算法中LIS的初始化操作进行了优化,提出了一种改进的多分辨系数扫描方法,使得显著系数在LIS及LIP中的一维分布更趋集中,从而使游程编码获得了更高的压缩效率.实验结果表明,与SPIHT相比,在几乎不影响压缩时间的同时,在高倍率压缩应用中提高了图像的重建质量近1 dB.

针对红外成像系统在图像处理中所涉及的数据量大,实时处理难于实现的特点,运用Altera公司SOPC-Nios嵌入式软核心处理器技术,提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的方法.该方法针对非均匀性校正关键的内部循环和耗时算法,创建Nios嵌入式处理器的定制指令,将复杂的顺序指令简化为硬件实现的单指令,用硬件实现校正算法,极大地提高了系统的处理速度和性能,有效地解决了红外成像技术中实时性难题.

依据建立的3 mm波段晴空亮温理论模型,对晴空3 mm天空亮温进行了理论和实验研究,提出了根据地面气候条件来求取天空亮温的简单实用方法.理论计算和实际测量结果的误差分析表明:3 mm天空亮温的计算是正确的,用此计算值来进行金属目标辐射亮温估算是可行的,简化的理论算法完全满足工程应用的要求.

根据无人机的运动特点,求出序列图像之间的重叠区域,将运动序列图像转变成静态图像,然后以类EBCOT算法完成拼接图像的压缩.压缩的实验结果显示,该方法在压缩效率和运行时间上均优于H.264等视频压缩标准,可较好地满足无人机图像的传输需求.

针对实时场景下复杂背景动态变化的特点,在子空间图像差分模型的基础上,提出了一种基于ICA子空间的目标运动变化检测方法,该算法能够检测出两帧图像之间目标运动变化而不是背景变化部分,克服了目前大多数基于简单差分模型的变化检测算法对图像配准精度要求很高的问题.实验结果表明,这种方法能够准确地提取出实时场景中目标的运动变化区域,并具有很强的鲁棒性.

提出了一种面向对象的表格图像版面分析方法,引入属性关系图的概念来描述表格版面结构,以表达表格组件间的复杂高维关系.属性关系图中属性的引入一方面可以描述组件的非结构特性,另一方面还可以利用属性来表达一些组件间的约束关系.该方法已应用于实际系统,测试结果表明该方法能够充分表达表格的结构化特点,同时具有相当的灵活性,为表格分析提供了一个实用的接口.

为验证最新全球免费高分辨率航天飞机雷达地形测量任务(SRTM)数字高程模型(DEM)数据在水文学中的应用效果,以湖北省清江流域为例,利用SRTM数据进行了流域数字河网提取,通过与数字化地形图DEM提取的数字河网比较,指出SRTM数据中普遍存在的无数据区域是其进行水文分析的最大障碍,常用的SRTM无数据区域填充方法会使河道高程出现较大误差,导致提取的数字河网出现偏差.为解决上述问题,提出了在实际数字化河网限制下的SRTM数据无数据区域填充方法,计算结果表明,利用该方法处理后的SRTM数据更符合实际情况,提取的数字河网也与实际情况相符.

提出了时变速度情况下带时间窗与回程的车辆路径问题模型,考虑最小化车辆行驶总时间和最小化总延误时间两个相互冲突目标,将双目标的问题通过加权法转化为单目标问题.由于求解固定速度车辆路径问题的方法在时变速度下不可行,因而对传统优化方法作了改进,提出两阶段方法.从计算的结果看,第二阶段的RTS(reactive tabu search)算法相对第一阶段算法的求解有较大的改进.根据不同的权重的取值,可以在两个目标之间找到一个权衡的区间,决策者根据服务的要求可以在此区间选择合适的权重获得可行的车辆调度方案.

分析了由一个分销商和一个零售商组成的二级链式供应链系统的动态特性,指出系统的非线性体现在其切换的本质上———即当分销商的库存受到限制时,该供应链系统就变成了一个线性切换系统,切换动作由系统的状态及外部的决策所控制.在建立了系统的切换系统模型后,对系统的模态及其稳定性进行了分析,并对整个供应链系统的动态特性进行了分析.分析表明,系统中分销商的库存设置对系统动态性存在很大影响,而成员的决策之间相互影响,尤其在供应方库存不足时.对成员的决策提出了建议.

比较了操作数据库系统与数据仓库的区别,提出了企业设备管理系统数据仓库的体系结构,建立了企业设备管理系统数据仓库的星型模型和逻辑模型,并设计了数据装载接口,实现了数据导入和导出、数据分析、数据分类、聚类、关联分析等功能,不仅提高了企业生产率,而且还能为企业节省大量资金,使设备管理工作更容易进行和组织.

利用分布式技术Web services和人工智能技术Agent,建立了具有新型体系结构的防汛决策支持系统.在新系统中,各个独立的决策资源被看作是一种分布在Internet上的Web服务,利用Web services技术和Agent技术,将这些服务抽象构成系统客户端和服务器的界面Agent、信息Agent、协作Agent和业务Agent等.新系统摒弃了传统决策支持系统以库为中心的结构模式,优化了系统的决策支持性能,体现了防洪决策的智能性、分布性和群决策的特点.利用新结构建立的桑园防汛决策支持系统的应用表明,新结构的防汛决策支持系统更具有智能性,更易于使用、管理和维护.

从敏感性分析的角度讨论后果效用值用区间数表示的风险型决策问题.基于区间数大小比较的可能度概念,定义了描述行动优劣的行动优性指标,并给出了该指标的若干性质;利用行动优性指标,提出了一种求解效用值用区间数表示的风险型决策问题的方法.针对这个简单直观的决策方法,重点分析了决策评价结果对主观概率变化的敏感性.具体针对当自然状态的主观概率发生变化时,分析了某个行动成为最优行动的可能性,并给出了保证该行动成为最优行动(如果可能的话)的主观概率的变化范围.最后,给出了一个实例进一步阐述了分析结果.

在不完全竞争的市场结构下,将散户投资者过度自信这一心理特征引入至大户与散户的交易博弈框架,研究了投资者心理在价格形成与信息揭示过程中的作用机理.价格形成均衡的边界条件与散户心理特征有关.散户过度自信的平均水平越高,大户越容易通过其市场影响力操纵散户群体的信念和行为,隐瞒其私人信息进而操纵价格以获利;但散户心理状态的可预测性越差,大户越难利用此心理来获利.总之,散户的心理因素对股票价格形成的作用机理十分复杂,取决于其心理特征的平均水平及其可预测性的综合作用.

提出了一种解决作业车间调度最短完工时间问题的启发式算法.该算法中采用了变禁忌表长度策略的禁忌搜索方法.在禁忌搜索过程中利用完工时间(makespan)的一个下界作为判断一个解好坏的辅助量,由于得到该下界所需的计算量远远小于完工时间的,因此大大地减少了禁忌搜索过程的计算时间.从对一组问题基准实例的实验计算结果看,该算法在合理的计算时间内,得到了比当前没有使用转换瓶颈技术的最好的禁忌搜索算法之一的TSAB算法更好的结果.

针对网格中数据传输忽略网络状况的问题,提出了一种基于带权有向图的网格工作流数据传输策略.该策略针对不同数据处理率的网格工作流作业,首先根据网格内各结点之间的带宽,然后选择合适的数据传输方式,计算出两点之间的权重从而生成一个带权有向图.最后从图中选出最佳的传输路径进行数据传输,从而提高了工作流的执行性能.实验证明了在网络结构及传输速度一定时,该策略的数据传输性能优于传统的利用GridFTP直接传送的数据传输方法.

针对现有的网格安全机制不能满足虚拟组织的动态、自治、可扩展等需求的不足,提出了基于分布式信任管理机制的网格分布式授权模型,模型定义了网格实体之间的命名关系、授权代理关系.命名关系的定义可以在满足全局命名定义的前提下,表示局部的命名关系;授权代理关系可以实现网格实体之间自治的、动态的授权委托,并且具有良好的可扩展性.基于此授权模型实现了HowU网格授权系统.并且,还对网格授权系统的授权关系的存储和发现机制进行了阐述.

利用杂交组合川89-107×B72-8-11b和绵阳26×B72-8-11b的亲本、F1、F2代,研究转基因小麦B72-8-11b中外源品质基因1Dx5表达的遗传.结果表明:外源1Dx5基因在F1代中呈现显性,在F2代中呈现3(有):1(无)的分离,有功能拷贝整合在1个位点,遵从孟德尔遗传模式,这对杂交育种选择策略的制订具有指导意义.

用聚氧乙烯(PEO)大分子单体与2-乙烯基吡啶(VP)在苯中以偶氮二异丁腈为引发剂共聚,合成了带规整聚氧乙烯(PEO)支链的聚2-乙烯基吡啶(PVP).接枝共聚粗产物经纯化及用IR,1H NMR和膜渗透压计等表征.研究了共聚条件.结果表明,接枝效率可达到56%,相对分子质量可达6×104.该接枝共聚物呈现一定的乳化性及良好的相转移催化性.它与LiClO4或TCNQ络合后呈现离子导电或电子导电性.其混合导电率明显高于离子导电率及电子导电率,即呈现协同效应.