非饱和土-结构动力响应的多耦合周期性有限元法

真实的地基土体-隧道系统中土体及结构性质往往沿线路纵向变化.为考虑土体与结构沿纵向的变化特性,提出了一种非饱和土-结构系统动力响应分析的多耦合周期性有限元法.首先基于非饱和土的实用波动方程,采用Galerkin法推导了单节点5个自由度的非饱和土u;-p;-p;格式有限元表达式,相比于单节点9个自由度的u;-v-w格式有限元表达式,节省了计算资源.其次引入复拉伸函数,构建完美匹配层边界单元截断无限域.最后采用多周期性模拟结构沿纵向的变化特性,引入自由波传播理论,结合各周期性结构间的连续性条件,实现纵向各周期性结构间的耦合.通过与既有的2.5维有限元-完美匹配层法和波函数法的计算结果进行对比,验证了本文方法的可靠性.该方法与既有的解析、数值方法相比,具有可高效考虑结构纵向变化特性的优点.基于该方法,以非饱和土-隧道-隔离桩系统为例,讨论了隔离桩的减(隔)振效果,结果表明:与咬合桩相比,考虑隔离桩桩间距后地表动力响应规律有所改变,因此在进行地铁隧道系统振动响应预测时,应考虑系统结构沿纵向的变化特性.

一类非线性发展方程的耦合周期解

文章利用具有e-凹凸性混合单调算子的性质,讨论了非线性发展方程存在耦合周期解存在的充要条件,并给出了耦合周期解的迭代收敛序列,为此类发展方程是否具有耦合周期解提供了一种判别方法,克服了以往只给出充分条件的局限性.

Banach空间非线性发展方程的耦合周期解

本文利用上下解方法与正算子半群理论，讨论了Banach空间中具有混合单调（混拟单调）性质的非线性发展方程耦合周期解的存在性及周期解的存在唯一性，所得结果概括并推广了有关常微分方程和偏微分方程的若干结论．

一维耦合准周期光子晶体窄带滤波实现

提出所谓一维耦合准周期光子晶体纳米膜概念.研究表明,用它可以实现光学窄带滤波.进一步研究表明,要实现同一波长的滤波,耦合层的折射率越大,在其它条件不变时耦合层的厚度越小;在同一耦合介质中时,耦合层厚度确定窄带的位置与带宽;在其它条件一定时,入射角大小确定窄带的位置,入射角越大窄通带位置越向短波长方向移动.

基于开关周期性耦合的混沌系统量化同步

应用比较定理和Lyapunov稳定性理论,通过设计开关周期性静态对数量化控制器以及平均时间耦合强度,实现混沌系统的完全同步。给出的充分条件推广和补充已有文献的结果,同时揭示量化效应及平均时间耦合强度与系统同步的内在规律。最后,仿真实例验证了分析结果的可行性。

基于周期耦合混沌同步系统的时分多路信息传输

本文对周期耦合混沌系统同步方法进行了详细研究，并提出了一种基于该时分同步控制方法的时分复用信息传输方式，它可以发展为保密通信中的时分多址技术。仿真结果说明了该方法的可行性。

全球气温与ENSO多年际耦合振荡关系的初步研究

借助于最优分割法和多通道奇异谱分析(MSSA)等方法对全球气候变化背景场阶段性变化及其与ENSO振荡信号的相互关系作了详细的诊断分析。结果表明:(1)全球近百年气温长期变化阶段性明显,各阶段之间的气候变率特征差异较大;(2)全球气温变化背景场的阶段性对ENSO的年际及年代际准周期振荡有较为明显的影响;(3)全球气温与Ni?o区海温的年际变率存在着准4年和准2年的显著耦合振荡。

流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性

以一水下无限长周期加肋圆柱壳受迫振动的能量流输入为研究对象,分别用Flügge方程和Helmholtz方程建立壳体及声场的波运动方程,考虑肋骨的四种作用力和力矩,探讨了外流场对加肋圆柱壳受激振动输入能量流的影响,得出了外流场可以抑制系统能量流输入、水下加肋圆柱壳比充液加肋圆柱壳能量流输入弱的结论。

光折变长周期波导光栅耦合器的设计和分析

为了实现在一种稳定的材料上制作简单的光栅耦合器,提出了在钛扩散铌酸锂波导上制作光折变长周期光栅耦合器的方案。利用有效折射率法和耦合模理论,确定了耦合器的结构参数,包括光栅周期为74.28μm,两波导的分开距离为8μm以及100%耦合情况下光栅的最小长度为2.42 cm。分析了传输光谱,得到3 d B带宽为5.20 nm。模拟结果表明,当光栅长度和偏移距离的容差分别为0.37 cm和0.21 cm时,耦合效率可以达到90%以上。该耦合器有望应用于粗波分复用系统。

车型及编组对地铁运营诱发环境振动的影响研究

为了探明车型及编组对地铁环境振动的影响及水平,应用薄片有限元-无限元耦合模型及周期性车轨动力耦合模型对常用地铁车型及编组组合方式下列车运营诱发的环境振动进行综合分析及比较。分析结果表明:①不同车型及编组地铁列车诱发环境振动的时程、频谱、1/3倍频程谱及地表Z振级衰减曲线具有类似的趋势,但相应量值有所差别;②地铁车型及编组对5 Hz以下的低频环境振动有较大影响;③当保持其他因素不变,将6节编组列车扩展为8节编组列车,或将动拖车组合编组改变为全动车编组,抑或选用A型车(相较于选用B型车)为运营车辆,都会造成地表Z振级产生多达约1.5 dB的增加;④车型及编组的不同组合对地表Z振级的影响最大可达3.2 dB。

准周期聚焦-加速耦合系统的均温设计方法

强流质子直线加速器要求严格控制束流损失和束流发射度增长 .理论已经证明 ,强的空间电荷作用在不同自由度之间的耦合 ,会因为其间的温度差异 ,通过束流的相干不稳定性 ,使束流发射度增长 .因此 ,有必要按照均温的原则设计强流加速器 .但是 ,由于质子直线加速器的各种加速结构均为准周期耦合系统 ,使得均温设计十分繁琐而难以达到完全均温 .我们利用国际上通用的束流动力学软件TRACE3 D ,给它补充了均温设计功能 ,通过与PARMILA程序的配合使用 ,可以方便地在加速器设计中实现均温条件 .本文将介绍我们对TRACE3 D的修改补充 ,并以强流质子直线加速器设计实例 ,说明均温设计的必要性 .

复合调制长周期光栅耦合器的研究

从麦克斯韦方程出发,推导了长周期光栅耦合器在折射率、增益、损耗复合调制下完整的耦合理论模型。在此基础上,详细分析了该复合调制长周期光栅耦合器直通与交叉臂间的功率耦合和多波长滤波特性。结果表明,当增益/损耗调制与折射率调制作用相等时,复合调制长周期光栅耦合器具有单向非互易的功率耦合特性,而且随着多波长复用信号输入光纤和输入方向的不同,具有不同的上下话路滤波特性。在增益调制作用下,满足相位匹配条件的信号不仅可有效地耦合到交叉臂下话路输出,还能得到明显的放大;但当损耗调制时,直通与交叉臂中的信号功率均保持各自的初值,而且不再具备波长选择滤波能力。

基于逆差分函数的周期耦合调峰储气量计算

分析燃气调峰储气量计算中逐时供需差累计法的逆差分形式,以及逆差分函数具有的第二类曲线积分性质的应用。给出了年、月、日供需平衡周期耦合条件下,以供需不均匀系数为变量的调峰储气倍函数和倍数的公式,并用算例验证。

矩形介质波导阵列的一种新型分析方法

本文将等效介电常数近似分析方法在应用范围和处理方法上进行了一些改进．发展为双等效介电常数近似分析法，然后用它来分析矩形介质波导阵列．推得两个一维周期的耦合特征方程。如果将Macatili方法应用范围扩展用来研究该波导阵列也会得到同样的结果，它们都能在二维平面上较准确地反应出通带和阻带等主要周期特性。

基于一种新型抽运耦合技术的光纤激光放大器

通过建立耦合模方程,对一种同时包含传输芯和增益芯的复合结构光纤中的模场耦合特性进行了理论分析,同时使用速率方程和热传导方程对基于这种复合结构光纤的激光放大器的增益特性和热分布进行了数值计算和分析。研究结果表明,复合结构光纤中抽运光的耦合特性与抽运光的模式、纤芯半径和纤芯距离等因素有关;与端面抽运光纤激光放大器相比,这种复合结构光纤放大器对抽运光的吸收和激光转换相对平缓,光纤具有相对低的温度分布。因此,基于这种复合结构光纤的新型抽运技术可以解决使用端面抽运技术进行抽运时增益光纤温度过高的问题。这种复合结构光纤用于研制大功率光纤激光(放大)器有很大的优越性,为研制超大功率光纤激光(放大)器提供了一种新的途径。

UDD在消除制备簇态时次近邻相互作用中的应用

在具有XY型相互作用的自旋链中,可以分两步操作制备可用于量子计算的簇态。当考虑到实际情况中不可避免的量子自旋间的次近邻相互作用时,制备的簇态的保真度会随着粒子数的增加而不断降低。研究表明,应用周期性动力学退耦合(periodic dynamical decoupling,PDD)能够有效抑制此次近邻相互作用噪声。众所周知,Uhrig动力学退耦合(Uhrig dynamical decoupling,UDD)抑制噪声的效果一般优于PDD。为了进一步抑制XY模型中的次近邻相互作用,提出应用UDD抑制次近邻相互作用的方案。研究结果表明,外加脉冲总数相同时,UDD方案制备到的簇态的保真度数值要大于之前的PDD方案,即UDD方案抑制XY模型中的次近邻相互作用的效果优于PDD方案。

Discrete elliptic solitons in two-dimensional waveguide arrays

The fundamental properties of discrete elliptic solitons (DESs) in the two-dimensional waveguide arrays were studied. The DESs show nontrivial spatial structures in their parameters space due to the introduction of the new freedom of ellipticity, and their stability is closely linked to their propagation directions in the transverse plane.