一类具有多时滞非局部扩散HIV潜伏感染模型的时空动力学分析

该文建立了一类具有多时滞非局部扩散HIV潜伏感染模型来研究HIV在宿主体内感染机制.具体地,考虑了初始病毒感染到HIV病毒成功整合到靶细胞DNA中和细胞感染到病毒产生这两个时滞,同时也考虑了空间异质环境中自由病毒的非局部扩散.首先证明了系统解半流的全局适定性,紧性和渐近光滑性,其次通过下一代再生算子定义给出基本再生数泛函表达式,以及其非局部算子扰动的特征值问题的主特征值与基本再生数的关系.利用无穷维系统的持久性理论研究了模型的一致持久性.再次,通过将本征函数设置为Lyapunov泛函的积分核讨论了系统全局阈值动力学.具体地,当R_(0)≤1时无感染平衡态是全局稳定的,否则系统感染平衡态是全局稳定的.最后通过数值模拟验证了理论结果.此外数值结果表明:(1)增加扩散率和减少细胞延迟时间将增加病毒的最终载量;(2)扩散内核函数影响R_(0)的值以及病毒的最终载量.这说明病毒非局部扩散和时滞在宿主内HIV感染过程中起着关键的作用.

反应堆时空动力学蒙特卡罗改进准静态方法研究

改进准静态方法可采用大时间步,减少反应堆时空动力学问题的计算耗时。本文提出了蒙特卡罗改进准静态方法,将两种方法的优势结合,用于新型反应堆的时空动力学问题。基于改进准静态方法的理论框架,研究设计了伴随通量统计、动态参数统计和形状函数计算等相应的蒙特卡罗算法。针对一维两群问题,实现了相应的算法。与确定论程序计算结果的比较表明,蒙特卡罗改进准静态方法是可行的。

高温气冷堆堆芯中子时空动力学模拟计算

研究开发三维圆柱几何堆芯多群中子时空动力学改进准静态方法模拟计算程序.对给定的模块式高温气冷堆模型进行模拟计算.初始状态下,计算结果与中子扩散程序CITATION吻合很好.动态情况下,模拟堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率和堆芯相对功率等物理量随时间变化,计算结果与理论分析一致.

高温气冷堆中子时空动力学实时仿真计算

本文研究开发了三维圆柱几何堆芯多群中子时空动力学改进准静态方法模拟计算程序。对给定的模块式高温气冷堆模型进行了模拟计算。在初始状态下,该程序的计算结果与中子扩散程序CITATION的计算结果吻合很好。在动态情况下,模拟了堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率和堆芯相对功率等物理量随时间的变化。计算结果与理论分析一致,在一定精度下,可达到实时仿真计算的要求。

蒙特卡罗方法在中子时空动力学问题中的应用

对现有用于解决核反应堆时空动力学问题的基于输运理论的各种方法与计算机程序系统进行了分析。综合考虑了确定论方法和蒙特卡罗方法求解输运问题的优缺点,提出一种以蒙特卡罗方法为基础的直接模拟方法。该方法通过直接模拟堆芯内中子和先驱核的动态行为来实现对瞬态问题的求解,取消了现有方法的各种近似,具有普适通用性。为了验证该方法的有效性,在一定近似处理的前提下,开发出了相应的程序,并计算了相关的问题。结果表明,该方法用于计算各种核反应堆动力学问题是可行的。

基于IQS/MC方法的ADS次临界反应堆中子时空动力学模拟分析

采用改进准静态近似与蒙特卡罗中子输运程序相结合(IQS/MC)的方法实现了加速器驱动的次临界系统(ADS)中子时空动力学模拟计算。以加速器驱动嬗变研究装置的靶堆耦合参考方案物理模型为例,通过对束流瞬变引入和燃料组件提升两种工况进行动态模拟,计算得到了堆芯总的相对功率、分能群相对中子注量率及相对功率三维网格分布随时间的变化。将IQS/MC方法计算结果与点堆计算结果进行了对比分析,模拟结果符合物理规律,两种方法对比结果与国外相关文献一致,表明IQS/MC方法适用于ADS次临界反应堆中子时空动力学过程的瞬态安全分析。

气体放电超六边形斑图的时空动力学测量

采用特殊的双水电极的介质阻挡放电装置,得到了特殊的超六边形斑图,其有2个独立的波模qs,Khc,遵循三波共振原理qs1+qs2=Kch.并对其时空动力学进行了研究,此种斑图由2套次结构交替放电形成,所有小点同时放电,大点同时放电.

用于复杂环境下中子时空动力学计算的简化球谐函数方法

将简化球谐函数(SPN)方法用于离散输运时空动力学方程的角度变量,应用有限元方法离散其空间变量,用全隐式向后差分离散时间变量,用时间积分法求解缓发中子先驱核浓度方程,建立了复杂环境下输运时空动力学计算的理论模型。根据该模型编制了非结构网格多维输运时空动力学计算程序,数值计算结果表明,该方法可以应用于复杂环境下中子输运时空动力学计算。

流体输运—反应时空动力学质量守恒方程的数值模拟

模拟输运—反应耦合动力学的常用方法是有限差分或有限元等数值方法,方程离散的结果将问题转化为在某一时间步求解一套非线性代数方程。在多组分反应体系,在某一时间步所需求解方程的数目总不少于N_c·M_o利用准静态近似法,准静态之间的时间步长不受数值稳定性的制约。改进的Newton-Raphson方法是求解这些非线性代数方程最有效的方法。输运—反应方程差分后所得出的Jacobian矩阵具有序结构,适于块迭代方法的使用,如BSOR法。块迭代方法有利于对角线稠密亚矩阵直接和有效地通过LU分解等标准方法求逆阵。

中子时空动力学直接模拟方法研究与程序研制

直接模拟方法(DSM)是一种新的用于求解三维瞬态中子输运问题的方法。该方法通过直接模拟瞬态过程中系统内中子和缓发中子先驱核的动态行为来求解核反应堆动力学问题。由于该方法取消了现有方法的各种近似,具有普适通用性。本文在详细研究该方法的基础上,开发了相应的瞬态分析程序TMCC,并进行了算例的验证。

ADS次临界系统中子时空动力学程序设计

为了实现加速器驱动次临界系统(accelerator driven sub-critical system,ADS)中子时空动力学过程模拟计算,基于蒙特卡罗中子输运程序(monte carlo N-particle transport code system)与时空变量分离的改进准静态近似法(improved quasi-static,IQS),开发了多群中子时空动力学模拟计算程序。在改进准静态方法的框架下,由MCNPX程序计算给出中子注量率归一化形状函数分布和所需的动力学参数,由点堆动力学计算给出中子注量率幅度函数值,二者耦合计算可实现ADS次临界反应堆中子时空动力学过程的模拟。程序内置了集总参数的热工反馈模型。针对国际原子能机构(international atomic energy agency,IAEA)的ADS基准题,对束流瞬变工况进行模拟计算,结果表明:相对中子注量率的变化情况与束流变化情况相同,模拟结果与理论分析一致。

ILU-GCR算法用于高温气冷堆中子时空动力学实时仿真

将带不完全LU分解预处理的广义共轭残量(ILU-GCR)算法用于高温气冷堆中子时空动力学程序中形状函数的计算,通过与几种经典迭代方法比较,ILU-GCR算法的优势比较明显,可以达到实时仿真计算要求.对给定功率的高温气冷堆模型,模拟了"弹棒"事故情况下考虑过功率保护与ATWS两个过程中堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率、堆芯相对功率、堆内温度等物理量随时间变化,计算结果与理论分析一致.

中子时空动力学内瞬态热工反馈计算的分析

以中子学计算为主干,采用隐式龙格库塔进行时间离散,粗网节块法进行扩散计算实现堆芯三维少群时空动力学的计算。在其瞬态计算过程中引入热工反馈计算进行截面更新,以逼近真实堆芯的瞬态行为。解读和分析对应的热工反馈计算部分,并通过福清机组的插棒提棒问题进行数值验证。结果表明引入的热工反馈计算在固定步长和自适应步长情况下与商业SMART软件的计算结果符合较好。

重度抑郁症睡眠脑电的时空动力学研究

采集11例重度抑郁症患者和11例健康对照样本在静息状态下的睡眠脑电图(Electroencephalogram,EEG)信号,提取EEG信号的功率谱特征参数,研究艾司西酞普兰(Escitalopram)治疗重度抑郁症患者睡眠EEG信号的时空动力学变化。重度抑郁症患者服用艾司西酞普兰后,睡眠潜伏期和睡眠1期所占比例显著减少;δ1频段的能量占比显著增加;β2频段的能量占比显著降低。并且δ1频段和β2频段的能量占比在左右半球表现出显著不对称性,进一步分析额叶皮层、中央区和枕叶皮层的能量占比发现:与中央区和枕叶皮层相比,重度抑郁症患者治疗后的能量占比在额叶皮层表现出更加强烈的响应。

基于预估修正改进准静态方法的中子时空动力学研究

研究了一种基于预估修正思想的改进准静态方法,用于求解中子时空动力学方程。通过隐式差分法预估下一时刻中子注量率以产生形状函数,避免了传统的改进准静态方法中形状函数的迭代计算,并依靠幅函数修正中子注量率,得到最终中子注量率的分布。计算表明,在较大时间步下,该方法计算速度较传统的改进准静态方法有明显的提高,且能保持较高的计算精度。

受到恶意程序攻击的MWSNs节点状态时空动力学分析

为了揭示恶意程序的传染行为对移动传感网的影响,提出一种节点状态时空动力学分析方法。通过流行病理论建立传感节点的状态转换模型,分析恶意程序的传播机制;通过恶意程序的扩散方程建立节点状态的时空动力学系统,并求解系统的平衡点。数值实验分析系统收敛的影响因素,对比不同的节点移动速度、传播半径及发包率对系统收敛的影响。

青年慢性非特异性腰痛患者步态:时空和动力学参数特征

背景:非特异性腰痛严重影响人们的工作生活,步态训练可以有效处理慢性腰痛。研究慢性非特异性腰痛患者步态有助于设计出更有针对性的步态再教育内容。目的:通过比较健康青年人与青年慢性非特异性腰痛患者步态时空和力学参数,以期发现青年慢性非特异性腰患者步态特征,为慢性非特异性腰痛患者诊断、康复提供参考。方法:共65例志愿者参与试验,其中健康青年人30例,慢性非特异性腰痛患者35例,用LORAN足底压力2 m平板及配套步态测试系统测试其常速走的步态。结果与结论:(1)慢性非特异性腰痛组步长对称指数显著大于健康对照组(P <0.01);站立相对称指数、单支撑时间对称指数均显著大于健康对照组(P均<0.01);(2)健康对照组两侧步态时空参数差异均无显著性意义(P均>0.05);慢性非特异性腰痛组右侧步长、足偏角显著大于左侧(P <0.01,<0.05);右侧站立相、单支撑相显著长于左侧,左侧双支撑相长于右侧(P均<0.01);(3)慢性非特异性腰痛组初始双支撑相、单支撑、终末双支撑相垂直地面反作用力对称指数均显著大于健康对照组(分别为P <0.05,<0.01,<0.05);(4)结果提示,青年慢性非特异性腰痛患者常速走步态比健康青年人更不对称,青年慢性非特异性腰痛患者过多的应用优势侧肢体提供支撑;在对青年慢性非特异性腰痛患者进行步态再教育时,需考虑对患者不对称的肢体支撑模式进行调整。

自然循环下堆芯热工水力与时空中子动力学的耦合计算

建立堆芯闭式组件与开式组件的自然循环流量分配的瞬态计算模型,用以计算堆芯各组件的热工水力参数及组件的均匀化物理参数的瞬变值,实现堆芯一维热工水力与三维时空中子动力学计算程序的耦合计算。利用包含所建数学模型的分析程序对典型工况下自然循环及其过渡过程进行计算分析,结果表明主要参数的计算值和试验数据吻合较好。

基于地理探测器的滏阳河流域植被覆盖时空变化与驱动力分析

滏阳河位于河北省境内,作为子牙河系两大支流之一,流经多座城市和乡村,对流域内的生态环境和经济发展起着重要作用。文章基于2000—2020年月尺度MOD13A1(500 m)遥感数据,采用一元线性回归和Hurst指数法分析了区内植被时空变化趋势,借助Person相关分析方法对降水量和温度与归一化植被指数(NDVI)进行相关性分析,利用地理探测器模型将区内降水量、温度、植被类型、土壤类型和海拔等自然因子,土地利用类型、人口密度和GDP等人为因子进行统计划分,探讨了各驱动因子对NDVI变化的影响程度,利用模型进行了因子探测、交互作用探测和风险区探测,明确了驱动因子与NDVI间的驱动力大小以及利于植被生长的最适因子数值范围或类型,为生态保护和可持续发展提供参考和依据。结果表明:(1)2000—2020年,区内植被覆盖度总体呈现增长的趋势,每年NDVI平均值为0.76,Slope指数平均值为0.000 5,Hurst指数平均值为0.48,据指数空间叠加结果,区内植被覆盖变化以未来改善为主;(2)区内NDVI与降水量之间整体呈现正相关关系,NDVI与温度之间相关性不强,相对而言,NDVI年际变化与降水量关系更密切;(3)区内单个驱动因子对NDVI的影响程度由大到小排序为:降水量>人口密度>GDP>土地利用类型>土壤类型>温度>海拔>植被类型,其中前3个因子的q值均大于0.2,作为影响区内的主要驱动因子;(4)区内双因子组合驱动力明显高于单因子驱动力,因子间的交互作用以双因子增强关系为主,其中NDVI变化受降水量和人口密度的交互作用影响最大,q值为0.59,降水量同其他因子间的交互作用处于主导地位;(5)根据区内风险区探测结果,以降水量464.73~500.03 mm、温度15.14~15.23℃、海拔3~133 m、人口密度551.36~2 059.96人·km^(-2)、GDP 1 756.77~7 507.15元·km^(-2)的数值范围和以栽培植被、初育土、耕地为主要类型的区域,有利于植被的生长。

ADS次临界系统中子时空动力学计算与瞬态分析

加速器驱动次临界反应堆(ADS)中子时空动力学计算需要考虑外中子源和空间分布的影响,比临界系统中子动力学计算要复杂得多。本文将改进准静态(IQS)近似与蒙特卡罗(MC)方法相结合,对于带外源的ADS次临界系统中子时空动力学过程,形状函数、动力学参数由MCNPX程序计算得到,幅度函数与集总参数热工反馈模型进行耦合计算,并开发了IQS/MC计算程序可视化操作界面。针对CIADS靶堆耦合系统参考方案物理模型,对引入束流瞬变及无保护失流工况过程进行瞬态模拟计算分析,给出了堆芯相对功率、燃料温度及冷却剂出口温度随时间的变化曲线。同时,将中子注量率进行分群计算,得到了堆芯分能群的相对中子注量率网格分布随时间的变化,模拟结果与理论分析一致。