中国科技论文

China Sciencepaper

  • 混凝土圆柱中氯离子扩散的数值分析

    邵凯凯;糜长稳;

    为了更好地理解氯离子在混凝土中的扩散机制,运用有限差分法,对混凝土圆柱在氯盐环境下服役时的氯离子扩散过程进行数值模拟,模型同时考虑了混凝土圆柱表面氯离子浓度和柱内氯离子扩散系数的时间依赖效应,得到了氯离子在混凝土圆柱截面内随时间变化的浓度分布云图。结果表明:为延长服役寿命,工程实践中可以考虑适时更换钢筋外侧的混凝土保护层,混凝土保护层的更换会产生结构内氯离子浓度的重新分布,可通过减小钢筋附近的氯离子浓度来有效延长结构服役寿命,数值模拟的结果对混凝土结构中钢筋的布筋位置具有指导意义。

    2016年17期 v.11 1917-1920+1926页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K]
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  • 非均质饱和多孔介质弹性固结和动力学行为的多尺度分析方法

    卢梦凯;郑勇刚;张洪武;

    为了准确高效地求解非均质饱和多孔介质弹性固结与动力学问题,提出了1种广义耦合多尺度有限元方法。多尺度数值基函数基于饱和多孔介质u-p形式控制方程离散后的单胞等效刚度阵进行构造,所获得的耦合基函数考虑了固相与液相之间的耦合效应及动力学效应,可以直接高效地双向传递粗尺度与细尺度之间的信息。对强非均质问题,利用多节点粗单元技术来获得高阶的数值基函数。最后通过固结与动力学分析算例,并与传统有限元进行比较,验证了所提出方法在处理非均质饱和多孔介质弹性固结与动力学问题时的有效性与高效性。

    2016年17期 v.11 1921-1926页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 用于高炉炉缸内衬侵蚀预测的二步算法及其应用

    张京;邵磊;邹宗树;

    为对高炉炉缸内衬侵蚀形貌进行预测,在前期工作中结合轮廓向量集和遗传算法,建立了精度较高的"反问题"模型。考虑到遗传算法在炉缸内衬侵蚀预测方面尚未完全普及,且其相关理论也较复杂,又提出一种仍基于轮廓向量集,但采用常见最优化方法的二步算法。该二步算法首先利用广义逆确定炉缸轮廓向量的最优初值,再针对此初值运用常见的内点法进行后续优化求解。以此算法为核心建立改进的高炉炉缸内衬侵蚀预测模型,通过应用于实际炉缸结构的算例校验该模型有效性,并将其与以遗传算法为核心的模型进行比较。研究结果表明:在相同自由度、编程平台以及计算机的前提下,以遗传算法和二步算法为核心的2种"反问题"模型计算精度相当,最大相对误差均小于1%。然而,值得关注的是,后者的模型更简单易行,且计算耗时仅为前者的20%左右。

    2016年17期 v.11 1927-1930页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 锌蒸发温度对共蒸发法制备Cu_2ZnSnSe_4太阳电池性能的影响

    孙顶;葛阳;许盛之;张力;魏长春;王广才;李宝璋;赵颖;张晓丹;

    由于Zn元素的含量对Cu_2ZnSnSe_4(CZTSe)化合物太阳电池的性能有重要的影响,本文主要研究了不同锌蒸发温度对CZTSe太阳电池性能的影响。研究表明:当锌元素蒸发温较低时,CZTSe薄膜中的铜元素过量会使电池失效;而当锌元素蒸发温度较高时,CZTSe薄膜中的锌元素过量,该条件下制备的电池具有高的开路电压但短路电流密度较低,这可能是由于晶界处的硒化锌减少了载流子复合,但表面的硒化锌却阻碍了载流子的输运。通过优化锌的蒸发温度,在较合适的480℃锌蒸发温度条件下制备出效率为1.40%(有效面积0.34cm~2)的CZTSe太阳电池。

    2016年17期 v.11 1931-1933页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 飞秒激光在空气中成丝的研究进展

    李苏宇;金明星;

    飞秒激光脉冲在空气中传播时,当克尔自聚焦效应与等离子散焦效应达到动态平衡之后,会形成稳定的等离子体通道。这个过程中伴随着超连续谱产生、太赫兹辐射、高次谐波发射和荧光发射等非线性现象。回顾了飞秒激光成丝的机理,介绍了国内外在飞秒激光成丝的应用以及控制方法方面的研究现状和进展。

    2016年17期 v.11 1934-1941页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 考虑应力敏感效应的高含硫气藏渗流模型研究

    樊恋舒;张冲;汝智星;胡景宏;

    为了对高含硫气藏开发过程中元素硫沉积的影响进行研究,基于Roberts溶解度预测模型,建立气藏一维径向渗流的数学模型,利用有限差分方法,考虑元素硫沉积及应力敏感的影响,对外边界封闭、内边界定产的边界条件进行了研究,并求得其数值解,得到高含硫气藏中径向压力分布及其随时间的变化关系。实例计算分析表明:高含硫气藏中硫沉积是影响气藏开发的重要因素,应力敏感效应会导致加剧含硫气藏开发过程中储层伤害。科学合理的生产压差控制可有效的降低元素硫析出速度及减缓应力敏感效应影响,该结论对含硫气井稳产具有重要的指导意义。

    2016年17期 v.11 1942-1946页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 导管架装船过程中滑靴结构力学分析

    刘铭刚;杨秀娟;梁成;闫相祯;

    为了提高海洋油气作业安全性,保证大型平台结构实现无伤拖运,对海洋钻探平台导管架装船过程中的滑靴结构安全评价方法展开研究,基于弹塑性理论对导管架建造和装船过程中的滑靴结构进行数值计算,并对不同工况下滑靴结构的力学行为进行对比分析,得到了滑靴整体和局部的应力分布规律及危险点位置。研究表明:滑靴中部节点支反力大于两侧节点,反力最大位置出现在两侧桩腿范围以内;建造期和平稳装船时,滑靴结构应力危险点出现在顶部桩腿附近及拖点,不平稳装船时,桩腿传递的竖向力作用线随装船过程的进行逐渐靠近底部约束位置,垫木及底部钢板应力在竖向载荷作用下明显增大;与建造期和平稳装船相比,桩腿和滑靴上部顶板应力水平明显提高。

    2016年17期 v.11 1947-1951+1960页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
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  • 三角形结构对液膜流动特性影响的数值模拟

    吴正人;刘秋升;刘梅;宋朝匣;朱永欣;

    基于VOF方法,利用CFD软件FLUENT对倾斜壁面上二维气-液两相流进行数值模拟,分析了三角形高度和结构间距均为1mm的6种尺寸壁面上的液膜流动特性,获得了三角形结构的壁面上液膜自由液面的分布图以及不同结构宽度w对液膜流动特性的影响规律。结果表明:与平壁面上液膜流动相比,三角形结构壁面上液膜自由液面位置随三角形结构呈规律性变化;在三角形结构壁面上,气体漩涡存在于液膜和壁面之间,当三角形结构宽度w改变时,漩涡的形状和位置均发生变化。

    2016年17期 v.11 1952-1956页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 基于马氏切换随机变时滞神经网络的稳定性研究

    马小康;印凡成;

    为了研究具有马尔可夫切换的随机变时滞神经网络系统的零解稳定性,使用1种有别于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的方法,即M矩阵方法,讨论该系统的均方指数稳定性。在此基础上,利用泛函微分方程理论获得时滞依赖的稳定性判据,并通过一个数值例子验证所得结论的正确性和有效性。

    2016年17期 v.11 1957-1960页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K]
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  • 低频左旋和右旋Alfvén波加热Kappa分布离子的研究

    唐唯众;张睿博;路兴强;

    为了研究非热平衡态下Alfvén波与离子之间相互作用,采用试探粒子模拟的方法,研究低频单支左旋与右旋Alfvén波对Kappa分布离子的加热效果。结果表明:当越小,垂直加热效果越不显著,加热后温度趋于各向同性,左旋波与右旋波加热效果趋于一致;当增大时,在垂直方向加热效果明显提升,呈现各向异性,左旋提升速度快于右旋;当时,加热效果最好且温度异性最大,对于频率为0.1倍回旋频率的Alfvén波,垂直方向温度左旋比右旋约高出22%,左旋温度异性比右旋约高出23%。

    2016年17期 v.11 1961-1964页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 带积分边界条件的二阶脉冲微分方程的3个正解及其应用

    田亚芳;张学梅;

    为了研究带积分边界条件的二阶脉冲微分方程边值问题3个正解的存在性,首先利用变换技术,把二阶脉冲微分方程转化为没有脉冲的二阶微分方程。然后应用Leggett-Williams不动点定理给出了带积分边界条件的二阶脉冲微分方程存在3个正解的充分条件。最后,通过例子验证了主要结论的正确性。

    2016年17期 v.11 1965-1969页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 供给侧视阀下考虑承诺交货期的供应链网络均衡模型——基于Nash均衡理论

    张杰;唐湘晋;

    以Nash均衡理论为基本研究工具,研究了供给侧视阀下考虑承诺交货期的多个竞争型生产商、分销商、零售商及需求市场的行为及均衡条件;对所建立的商品供应链网络均衡模型,通过拟牛顿算法进行求解;最后通过数值算例验证方法的合理性。结果表明:在考虑承诺交货期下进行供给侧结构性改革,用改革的办法推进结构调整,矫正要素配置扭曲,扩大有效供给,提高供给结构对需求变化的适应性和灵活性,可以有效提高供给质量,提高全要素生产率。

    2016年17期 v.11 1970-1974页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 基于GM(1,1)和D-S证据理论的直觉模糊应急决策方法

    李鹏;

    针对应急决策问题,提出1种基于GM(1,1)与D-S证据理论的直觉模糊决策方法。借助记分函数和犹豫度构建以直觉模糊数为建模对象的GM(1,1)模型,并基于该模型预测下一时间段的决策信息;根据直觉模糊熵权法确定指标权重,通过指标权重与直觉模糊集本身特点,构建D-S证据理论的基本概率分配函数,并根据D-S证据理论的信息融合规则进行方案的信息融合,进而对方案进行排序;通过某特大煤矿坍塌事件进行实证研究,验证了本文提出方法的合理性与可行性。

    2016年17期 v.11 1975-1978页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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  • 紫外激光辐照对非晶IZO薄膜电学性质影响

    夏鹏;马剑钢;张昕彤;薛金玲;林东;

    为了降低溶胶凝胶法制备透明导电薄膜的热退火温度,将溶胶-凝胶法与深紫外激光处理相结合,在石英玻璃衬底上制备了非晶铟锌氧(InZnO、IZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射、紫外-可见光吸收光谱、霍尔效应测试以及红外光谱等测试手段,分析了激光辐照前后,薄膜的微观结构、光电性质以及材料中有机物共价键的变化情况。结果表明:248nm深紫外激光辐照并未改变薄膜的非晶结构,但薄膜的电学性能得到明显的提升,这归因于高能光子能有效去除因低温退火而残留在薄膜中的有机成分,并降低薄膜表面吸附氧的浓度,从而提高薄膜中载流子浓度和迁移率;最后,在250℃的退火温度下得到了光电性能良好的非晶IZO透明导电薄膜(电阻率为2.01×10~(-2)Ω·cm,在550nm处透过率为92.7%)。

    2016年17期 v.11 1979-1982页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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  • 气泡直径对旋流器气液分离的影响

    赵文君;赵立新;刘清阳;王圆;徐保蕊;蒋明虎;

    为了研究气液旋流器内气泡直径对分离和流场的影响,以内锥式气液旋流器为原型,分别设计了3种不同内锥结构的旋流器,建立了网格模型并做了网格无关性验证,网格质量检查结果良好。针对气液混合介质中的气泡单一直径和3种不同直径的组合,应用FLUENT软件,模拟分析4种结构旋流器的切向速度和分离效果。研究表明:分离单一直径气泡时,随着直径的增大,溢流口气相体积分数先增加后减少;分离多种直径气泡混合介质时,随着直径的增大,溢流口气相体积逐渐减少;改变内锥形状可以改善分离效果,分离某一直径气泡的相对最优结构用于分离另1种直径气泡未必是相对最优结构;分离不同直径气泡的相对最优结构可能并不相同。

    2016年17期 v.11 1983-1987页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 改进的曲面拼接技术在变曲率后视镜设计中的应用

    李龙;邹婷;王卫华;

    介绍了传统Bézier曲面拼接方法。基于变曲率后视镜曲面光顺度高的特点,提出了改进型Bézier曲面拼接方法。根据实际测得的某型后视镜数据,进行了2种不同拼接方法的数值实验,分析了2种拼接曲面边界点的偏差量。结果表明:改进型拼接方法(improved splicing method,ISM)使得拼接曲面边界具有G2连续插值性,拼接效果更加直观有效。

    2016年17期 v.11 1988-1990页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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  • 基于收敛因子非线性动态变化的灰狼优化算法

    罗佳;唐斌;

    针对基本灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在解决高维数值优化问题时存在易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种基于收敛因子非线性动态变化的改进GWO(IGWO)算法。该算法首先利用混沌初始化生成初始种群,以提高初始灰狼个体的质量;然后,通过引入指数函数对GWO算法的收敛因子更新公式进行改进,在进化过程中,收敛因子的大小随迭代次数的增加非线性动态变化,以协调算法的探索能力和开发能力;最后,对当前最优灰狼个体执行混沌扰动,以避免算法出现早熟收敛。对9个典型的测试函数进行了测试,实验结果表明:与基本GWO算法相比,IGWO算法具有更好的寻优性能。

    2016年17期 v.11 1991-1997页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 连续广义power比例平均算子及其在群决策中的应用

    李明;

    针对方案评估中属性信息的不确定性,将C-OWA算子、PA算子和GWPA算子结合,提出连续区间广义power比例平均(C-GPPA)算子和连续区间广义power有序加权比例平均(C-GPOWPA)算子,研究了它们的一些性质及其特殊情形,并提出了一种基于C-GPOWPA算子的不确定多属性群决策方法。最后,通过算例说明此算子在不确定多属性群决策中的应用,结果表明该方法有效可行。

    2016年17期 v.11 1998-2005页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
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  • 一类极小非Abel群的自同构群

    周芳;

    设G是有限非p-群,且为极小非Abel群,即其所有的真子群均为Abel群,但G不是Abel群。根据此类群的结构性质,运用Bidwell和Curran在2006年引入的描述半直积的自同构的矩阵表示的方法,结合作者在2010年和2013年证明的关于稳定自同构群的矩阵公式以及正则圈积的自同构群的矩阵描述,得到了群G的自同构群的结构分解,并求出了自同构群的阶。

    2016年17期 v.11 2006-2007页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K]
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  • 不同利率下服从混合分数布朗运动的亚幂期权定价

    李丽梅;胡华;

    Black-Scholes期权定价模型的2个重要假设是标的资产服从几何布朗运动和利率为不变的常数,这不符合实际的金融市场环境,针对此问题,将利率分别为常数、非随机函数和服从Hull-White利率模型的随机函数,应用到混合分数布朗运动驱动的Black-Scholes模型中,基于风险中性等价鞅测度得到亚幂期权的定价公式,从而推广了Black-Scholes模型的应用。

    2016年17期 v.11 2008-2013页 [查看摘要][在线阅读][下载 180K]
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  • 关于不适定问题的迭代fractional Tikhonov正则化方法

    翁云华;杨炼秋;杜娟;

    为求解不适定问题Kx=y,构造了迭代fractional Tikhonov正则化方法.推导出正则滤波函数的性质,给出正则化参数的先验估计,证明了误差估计的收敛阶达到最优.当n足够大时,这种方法将得到正则解收敛率为O(δ).当参数为正实数序列{α_n}n∈N,{ω_n}n∈NR>0时,推导出正则化解收敛的充分必要条件。

    2016年17期 v.11 2014-2018页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 一般Hermite插值公式的金字塔算法

    常锦才;齐雅静;

    为了克服求解一般Hermite插值公式的复杂计算,利用Neville公式构造算法金字塔,推导在节点x0,x1,…,xn上带有一阶导数信息的插值公式,并给出了基函数及组合系数,进而,综合Neville和Aitken思想,得到函数下标的可交换性,该性质大大减少了计算复杂度,并由此推广得到带有任意阶导数信息的一般Hermite插值公式的金字塔算法,将该算法应用于数值算例中。给定了4个节点上的插值信息,分段计算并画图,在端点处进行拼接,图形表明在内节点处拼接曲线仍保持一定光滑性。结果表明:该算法直观简便,可操作性强,极大的克服了传统代数方法求解的复杂性。

    2016年17期 v.11 2019-2022页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 半径约束遗传算法靶环环线检测方法

    罗杰;张之明;胡人远;赵亚欣;吴启武;

    针对自动报靶系统环线拟合效果差、准确度低的问题,提出了1种半径约束遗传算法环线检测算法。该算法以胸环靶环线分布特征为基础,以已知半径为约束,首先,基于距离空间聚类法划分靶环区域,采用边界生长法消除环线附近孤立点和短曲线;然后,利用平行线检测方法提取各环线曲线基元;最后,采用遗传算法连接具有最大适应度的共圆基元曲线,完成各环线的最优连接。实验结果表明:与传统的基于Hough变换和最小二乘法的圆拟合方法相比,本算法拟合环线圆形度准确度相对误差最大降低8%,明显提高了环线拟合的精度和准度。

    2016年17期 v.11 2023-2028页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 基于交换条件数学期望的CO_2最小混相压力预测模型

    江安;雷少飞;

    为了快速准确地确定二氧化碳最小混相压力(minimum miscible pressure,MMP),考虑了油藏温度、原油中的挥发组分(CH_4、N_2)含量、中间组分(C_2~C_4、H_2S、CO_2)含量、重组分(C_5~+)相对分子质量、二氧化碳中N_2、CH_4、H_2S、C_2~C_4含量8个因素对二氧化碳MMP的影响,利用交换条件数学期望(alternating conditional expectation,ACE)方法建立了二氧化碳MMP预测模型。通过对已有二氧化碳MMP实验结果进行统计整理,得到了141组样本数据;选取95组样本数据用于得到ACE预测模型,剩余的46组数据用于检验ACE模型的预测精度。模拟结果表明:ACE预测模型可对纯二氧化碳和含杂质气体二氧化碳MMP进行预测,预测精度高于已有3种经验公式模型。

    2016年17期 v.11 2029-2034页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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