非Maxwell分布下平均热核反应率的计算

研究氘氚(DT)服从不同的速度分布函数时平均热核反应率的计算,当T服从Maxwell分布,D服从Maxwell分布、单能分布、一类特殊的非Maxwell分布时,用Monte Carlo方法(蒙卡方法)和直接积分两种方法同时计算DT的平均热核反应率,并验证蒙卡方法的正确性.利用蒙卡方法计算非Maxwell分布时的DT平均热核反应率,与Maxwell分布下的结果有较大的差别,说明在类似的情况下如果采用热动平衡下的平均热核反应率会引入较大的误差,相关认识可供非平衡效应研究参考.

强激光场中电离电子能量的非Maxwell分布

在强激光场的准静态隧道电离理论模型和准经典阈上电离理论模型的基础上,利用已推导的圆偏振激光场中电离电子能量分布函数,以基于光场感生电离电子碰撞机制的Ni-LiKr-Kr软X射线激光系统为例,从激光与物质相互作用入手,系统地讨论了超短脉冲、超高功率飞秒激光与原子相互作用,导致电离电子能量非Maxwell分布的形成。

非Maxwell电子速度分布对受激散射的影响

从考虑动理学效应的受激散射不稳定性的线性理论出发 ,对于n =2的Maxwell分布函数直到n =5的饱和情况的超高斯分布函数 ,计算了电子等离子体波和离子声波的频率和阻尼率。对受激喇曼散射和受激布里渊散射进行分析 ,结果表明 ,在激光高Z等离子体中 ,或者在具有激光热斑的中等Z等离子体中 ,电子等离子体波的阻尼率降低很多 ,离子声波的频率比Maxwell分布情况升高约 15%。这些结果可和实验进行比较。

非傅里叶效应对Maxwell流体在垂直槽道中热对流不稳定性的影响

基于Maxwell流体在科学、工程和技术等各个领域的重要性,并且结合非傅里叶热传导效应在许多不同研究领域的广泛关注,文章研究了非傅里叶效应对Maxwell流体在垂直槽道中热对流不稳定性的影响.将传统傅里叶热传导模型加入一个包含热松弛时间的新瞬态项,得到了非傅里叶热传导方程.使用切比雪夫配置法数值求解了一个广义特征值问题,得到了时间增长率和中性稳定曲线随各参数的变化情况.结果表明,时间增长率会随着松弛时间参数Λ增加而增加.中性稳定曲线表明,在波数相对较小的范围内,松弛时间的影响几乎可以忽略.但是当波数较大时,松弛时间对热对流不稳定性的影响逐渐加剧.这表明Maxwell流体的弹性效应增强了垂直管道内的热对流不稳定性.对于傅里叶流体,中性稳定性曲线不会随着Prandtl数变化.另一方面,非傅里叶效应增强了热对流不稳定性,并且新的双曲型热传导方程使得中性稳定曲线产生了波动现象.进一步研究表明,这种波动会随着Prandtl数的增加而增强.当Prandtl数超过一定临界值时,中性稳定曲线同时出现稳态分支和振荡分支,而且在振荡分支中,不稳定性显著增强.

基于广义Maxwell模型的非球面光学镜片成型模拟

介绍了玻璃材料模压过程及其存在的问题,针对玻璃模压仿真过程中所表现粘弹性力学特性,提出了采用广义Maxwell模型来模拟,分析了模压过程中的热传递形式及其模型。采用MSC.MARC软件对玻璃L-BAL42圆柱模压实验进行仿真,结果表明,广义Maxwell模型能够较好地模拟实际模压中的粘弹性力学特性,在600℃时利用此模型得到的松弛曲线与理论上的松弛曲线十分吻合。通过对非球面光学镜片的模压成型过程进行模拟,发现玻璃的最大应力出现在与上下模接触处的侧边,随着温度的降低,最大应力变大、模压力逐渐升高,在上下模闭合时,模压力快速上升,通过分析得到了透镜边缘处最易破碎失效的结论,实际透镜模压结果证实了结论。最后对非球面的形状偏差进行了预测,表明随着中心距离的增加,偏差变大,偏差最大值超过了5μm。研究的结果对玻璃模压建模及非球面透镜的实际加工具有一定的指导意义。

Maxwell阻尼耗能结构非平稳地震响应解析分析

对单自由度广义Maxwell和多自由度Maxwell阻尼耗能结构非平稳随机地震响应问题进行了系统研究。首先通过构建单自由度和多自由度耗能结构在原始空间和扩阶空间上的特征值和特征向量的精确对应关系,将耗能结构位移、速度和阻尼器受力的时域响应计算公式用结构原始空间上的特征值和特征向量解析表出;然后针对7种经典均匀调制白噪声地震激励和2种经典均匀调制滤过白噪声地震激励,获得了耗能结构位移、速度和阻尼器受力的非平稳均方响应的解析解,并使耗能结构非平稳响应的解析分析与计算,完全转化为耗能结构在原始空间的特征值和特征向量的解析分析与计算,从而构建了基于耗能结构非扩阶特征值和特征向量分析,获得耗能结构非平稳地震响应解析解的一整套方法。

设置支撑的广义Maxwell阻尼器系统基于非平稳巴斯金谱的地震响应分析

对设置支撑的广义Maxwell阻尼器单自由度减震系统非平稳随机地震响应问题进行了系统的研究。首先,建立设置支撑广义Maxwell阻尼器的等效本构关系,将设置支撑广义Maxwell阻尼器转化为不带支撑的等效阻尼器;然后,采用传递函数法,直接在耗能结构原始空间上,获得减震系统在非零初始条件和任意激励下结构整体系统(含支撑和阻尼器的位移、速度以及受力,结构位移与速度)的时域瞬态响应精确解;最后,针对2种经典均匀调制四参数巴斯金谱地震激励,获得了减震系统的结构整体系统非平稳响应解析解。所获得的结构系统时域瞬态响应精确解和非平稳地震响应解析解,可为结构系统各构件建立抗震反应谱设计法和动力可靠度提供分析路径。

基于C-P谱分析设置支撑的广义Maxwell阻尼器系统完全非平稳地震响应

对设置支撑的广义Maxwell阻尼单自由度减震系统完全非平稳随机地震响应问题进行了系统的研究。首先,建立设置支撑广义Maxwell阻尼器的等效本构关系,用积分微分方程实现结构时域非扩阶建模;然后,采用传递函数法,直接在耗能结构原始空间上获得减震系统在任意激励和非零初始条件下结构位移、速度和阻尼器受力、受力速率的时域瞬态响应解析解;最后,基于地震动的强度非平稳和频率非平稳,采用Conte和Peng所提出的完全非平稳地震动功率谱模型,获得减震系统的结构位移、速度和阻尼器受力、受力速率的完全非平稳响应解析式。所获得的结构系统时域瞬态响应解析解和完全非平稳地震响应解析式,可为建立结构系统各构件抗震动力可靠度和基于模态叠加的反应谱抗震设计法提供分析路径。

以Maxwell-Boltzmann分布函数为基础的流矢量分裂方法

将以微观气体分子运动论为基础的流矢量分裂法和二时间步的算法相结合 ,用于计算无粘理想气体流动 .方程中的流矢量按局部平衡的Maxwell Boltzmann分布函数分解 .3个一维的算例给出了激波、接触间断和稀疏波的计算结果 。

Maxwell阻尼减震结构的最大非平稳响应

研究了设置带支撑Maxwell粘滞阻尼器的多层建筑结构的最大非平稳地震响应,建立了结构一般运动方程,根据多层结构的运动性能,将运动方程按结构第一振型展开,将原结构化成振型广义坐标的单自由度微分与积分混合运动方程;并运用随机平均法,获得了结构随机平均ItO赞方程的解析式,以及位移与速度联合概率密度函数、位移方差和速度方差最大值的一般近似解析解;同时基于与随机平均法分析完全相同的等效原则,获得了结构第一振型的等效阻尼比,使耗能结构可直接应用于反应谱法进行工程设计;最后,针对几种典型的非平稳地震激励模型,获得了最大非平稳方差响应的具体解析解.

非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性。

非独立同分布数据下联邦学习算法中优化器的对比分析

在联邦学习环境中选取适宜的优化器是提高模型性能的有效途径,尤其在数据高度异构的情况下.本文选取FedAvg算法与FedALA算法作为主要研究对象,并提出其改进算法pFedALA.pFedALA通过令客户端在等待期间继续本地训练,有效降低了由于同步需求导致的资源浪费.在此基础上,本文重点分析这3种算法中优化器的作用,通过在MNIST和CIFAR-10数据集上测试,比较了SGD、Adam、ASGD以及AdaGrad等多种优化器在处理非独立同分布(Non-IID)、数据不平衡时的性能.其中重点关注了基于狄利克雷分布的实用异构以及极端的异构数据设置.实验结果表明:1) pFedALA算法呈现出比FedALA算法更优的性能,表现为其平均测试准确率较FedALA提升约1%;2)传统单机深度学习环境中的优化器在联邦学习环境中表现存在显著差异,与其他主流优化器相比,SGD、ASGD与AdaGrad优化器在联邦学习环境中展现出更强的适应性和鲁棒性.

非独立同分布下联邦半监督学习的数据分享研究

联邦学习作为一种保护本地数据隐私安全的分布式机器学习方法,联合分散的设备共同训练共享模型。通常联邦学习在数据均有标签情况下进行训练,然而现实中无法保证标签数据完全存在,提出联邦半监督学习。在联邦半监督学习中,如何利用无标签数据提升系统性能和如何缓解数据异质性带来的负面影响是两大挑战。针对标签数据仅在服务器场景,基于分享的思想,设计一种可应用在联邦半监督学习系统上的方法Share&Mark,该方法将客户端的分享数据由专家标记后参与联邦训练。同时,为充分利用分享的数据,根据各客户端模型在服务器数据集上的损失值动态调整各客户端模型在联邦聚合时的占比,即ServerLoss聚合算法。综合考虑隐私牺牲、通信开销以及人工标注成本3个方面的因素,对不同分享率下的实验结果进行分析,结果表明,约3%的数据分享比例能平衡各方面因素。此时,采用Share&Mark方法的联邦半监督学习系统FedMatch在CIFAR-10和Fashion-MNIST数据集上训练的模型准确率均可提升8%以上,并具有较优的鲁棒性。

新发展阶段中韩体育非物质文化遗产空间分布特征研究——基于GIS空间分析

运用文献资料法、对比分析法、GIS空间分析法等研究方法分析中韩体育非物质文化遗产空间分布特征与人口密度、区域经济和地理环境之间的影响关系,是对新发展阶段中韩体育非物质文化遗产比较优势的现实审视。研究发现中国体育非物质文化遗产呈现一个高度核心密度圈和三个次级核心密度圈,属于聚合型分布特征;韩国体育非物质文化遗产呈现一个高度核心密度圈和一个次级核心密度圈,属于分散型分布特征。综合来看,中韩体育非物质文化遗产空间分布特征受人口密度、区域经济和地理环境等因素影响较为显著。研究认为新发展阶段是中韩体育非物质文化遗产的一个实践与探索、回归与变迁的过程,需要破解人口密度、区域经济和地理环境等重要因素带来的不利条件,方能适应其在新发展阶段的发展之需。

面向非独立同分布数据的车联网多阶段联邦学习机制

车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决的难题.联邦学习采用“数据不动模型动”的方式,为保护用户隐私和实现良好性能提供了可行方案.然而,受限于采集设备、地域环境、个人习惯的差异,多台车辆采集的数据通常表现为非独立同分布(non-independent and identically distributed,non-IID)数据,而传统的联邦学习算法在non-IID数据环境中,其模型收敛速度较慢.针对这一挑战,提出了一种面向non-IID数据的车联网多阶段联邦学习机制,称为FedWO.第1阶段采用联邦平均算法,使得全局模型快速达到一个基本的模型准确度;第2阶段采用联邦加权多方计算,依据各车辆的数据特性计算其在全局模型中的权重,聚合后得到性能更优的全局模型,同时采用传输控制策略,减少模型传输带来的通信开销;第3阶段为个性化计算阶段,车辆利用各自的数据进行个性化学习,微调本地模型获得与本地数据更匹配的模型.实验采用了驾驶行为数据集进行实验评估,结果表明相较于传统方法,在non-IID数据场景下,FedWO机制保护了数据隐私,同时提高了算法的准确度.

用推广的Maxwell速度分布律证明转动、振动方式能均分定理

将描述分子平动速度分布的Maxwell速度分布律推广到转动和振动方式,并用推广的Maxwell分布律成功地证明了转动、振动方式的能均分定理.

不同损失函数下Maxwell分布参数的Bayes估计

本文首先给出Maxwell分布在全样本场合下参数的极大似然估计,然后给出了在几种不同损失函数下参数的Bayes估计,并证明了所给估计都是容许的;最后通过随机模拟对所给的几个估计进行比较.

一种面向复杂非平稳工业过程的质量相关分布式故障检测方法

由于复杂工业过程通常受到生产条件的变化,未知的外部干扰及其他因素的影响,其过程数据时间序列的统计特征随时间变化,呈现出非平稳特性。而工业过程的故障可能会被过程的非平稳特性所掩盖,这给复杂工业过程的质量相关故障检测带来巨大挑战。本文提出了一种基于动静特征融合且面向复杂非平稳工业过程的分布式质量相关故障检测方法。首先,利用最小冗余最大相关算法揭示和量化过程变量与质量变量之间的线性和非线性关系,并选择最具代表性的过程变量,消除所选过程变量之间的冗余性。其次,利用增广迪基–富勒检验(ADF)检验方法将所选的过程变量划分为平稳变量和非平稳变量。再次,利用工业过程的机理知识将复杂工业过程划分为多个有物理意义的子块,子块之间的信息交互通过公共变量实现,构建局部子块模型,该模型包括来自其邻居子块的信息。然后,通过偏最小二乘和长短期记忆网络方法分别提取子块中平稳变量及非平稳变量的静态特征和动态特征,并进行特征融合;利用规范变量分析算法来最大化融合后的动静态特征与质量变量之间的相关性,构建局部质量异常检测的统计量和控制限。最后,通过贝叶斯推理将局部检测结果进行融合,实现全局质量相关的故障检测。为了验证所提方法的有效性,采用河北某公司浮法玻璃生产过程的实际数据进行了实验。实验结果表明:本文所提质量相关分布式故障检测方法能够准确检测复杂非平稳过程的故障,故障检测率为100%,误报率为4%,比规范变量分析方法等具有更好的故障检测性能。综上所述,所提方法有效融合了动静特征以充分利用过程信息,在提高故障检测率同时显著降低了误报率,能够为复杂非平稳工业过程提供可靠技术支持。

Maxwell理想气体分子能量分布的相对论修正

考虑到任何物质都有静止能量,对理想气体Maxwell能量分布进行了相对论推广,给出了修正后的相对论Maxwell能量分布函数及最可几能量和平均动能。

设置支撑的广义Maxwell阻尼耗能结构系统均匀与非均匀随机地震响应分析

地震动最精确的模型为强度非平稳和频率非平稳,为此对设置支撑的广义Maxwell阻尼耗能结构均匀与非均匀非平稳地震响应进行了研究。首先,通过扩阶方法建立了设置支撑的广义Maxwell阻尼器的结构动力方程,构造设置支撑的广义Maxwell阻尼减震系统;然后利用虚拟激励法分析结构的非平稳随机地震激励,最后利用精细积分法的改进格式解出广义Maxwell结构的非均匀非平稳地震响应方差。通过算例分析了均匀非平稳地震激励下广义Maxwell结构的地震响应方差对比精确解,验证了本文方法的准确性,并进一步将该方法研究应用于非均匀非平稳地震激励下,耗能结构系统的地震响应分析。分析表明该方法对于此类问题的计算具有应用范围广、效率高、工程应用强的特点,为粘弹性阻尼耗能减震结构在非均匀非平稳地震激励下的响应分析提供了方法。