基于中低分辨率卫星影像中舰船目标识别方法

目前,中低分辨率成像侦察卫星已经成为远距离情报保障的重要手段之一。然而,中低分辨率成像侦察卫星对海上机动舰船的侦察存在目标检测、识别难等问题,大大影响了情报使用效益。针对上述问题,提出基于霍夫变换的舰船开尔文尾迹提取方法,用于匹配并识别舰船型号。通过仿真得出不同型号舰船的开尔文尾迹尖头波平均距离,可以有效的识别出真实遥感影像中舰船属性,与实际影像数据对比分析,证明上述算法具有一定可行性。因此,基于霍夫变换的舰船开尔文尾迹提取方法可以在一定条件下基本实现目标舰船型号的识别,提升中低分辨率成像侦察卫星对海上机动舰船目标的识别准确率。

基于分数阶Kelvin模型的饱和黏土一维流变固结分析

引入基于Caputo分数导数的弹壶元件修正Kelvin模型,以描述饱和黏土的一维流变本构关系。沿用Terzaghi饱和土一维固结理论的假设推导流变固结方程,引入Laplace变换和基于Fourier级数展开的Laplace数值逆变换解法进行数值求解。通过与基于整数阶导数模型解析解的对比,证明数值解法的有效性。通过对文献中一维流变固结试验结果的模拟,验证修正Kelvin模型的适用性。然后分析弹壶元件中分数导数阶数和黏滞系数对地基流变固结进程的影响。计算结果表明,在固结开始相当长的一段时间内,孔隙水压的整体消散速度要快于Terzaghi一维固结理论,但在固结后期则会慢于后者;而且在整个固结过程中,地基沉降速率都要慢于后者。总体来看,地基沉降滞后于孔压消散,并且分数导数阶数越小或黏滞系数越大,这种现象就越明显,而且沉降稳定需要的时间越长。

运动荷载下Kelvin地基板的动力响应分析

基于Kirchhoff薄板理论,运用Fourier积分变换和三角函数级数法,研究了运动分布荷载作用下板的动态响应,并得到了板的变形的封闭形式解。通过数值计算,讨论了荷载运动速度、频率及地基参数等对板的变形的影响规律。该模型可以有效地分析道路、铁道等结构物在运动荷载下的动力响应问题。研究发现板的变形受荷载运动速度、频率和地基阻尼等影响明显。

循环荷载作用下分数阶饱和黏土地基的动力固结分析

在Biot固结理论框架下,利用分数阶Kelvin模型描述土骨架流变效应,考虑孔压消散和土骨架流变的耦合作用。通过建立周期性循环荷载的时空域解析函数,在柱坐标系下构建半空间饱和黏土地基的三维轴对称动力固结控制方程。采用Hankel-Laplace联合变换及张量运算推导控制方程在变换域的解析解,然后利用数值反演得出物理场的时空域解。通过算例分析,对循环荷载作用下饱和黏土地基的动力固结特性开展研究。结果表明,饱和黏土在主固结阶段的沉降速率较慢,而次固结阶段的沉降速率加快;循环荷载作用下,土骨架流变性越强,土体的累积沉降发展越快,土体位移波动幅值随黏性阶数的增大而减小,而且黏性阶数越大位移滞后性越明显;土骨架流变性导致孔压响应滞后于有效应力,孔压与有效应力的螺旋曲线发生水平移动;在循环荷载的卸载阶段,正应力随外荷载的减小而减小,但切应力随之增大,土体因发生剪胀现象而产生负孔压。

分数阶Kelvin粘弹性地基受水平集中力作用的变形分析

从理论分析入手研究了水平集中力作用于分数阶Kelvin粘弹性半空间表面一点的长期变形问题。首先基于Cerruti弹性位移解,采用分数阶Kelvin模型和从弹性到粘弹性的对应性原理,通过Laplace变换法推导了分数阶粘弹性位移解;然后通过与已有解对比验证了本解的正确性;最后详细分析了参数分数阶a对本解的影响。分析表明:在第一个阶段位移随着a值的增大而减小,而在第二阶段位移随着a值的增大而增大,最终位移趋近于固定值;分数阶模型较于经典模型可在较大的范围(a取值介于0和1之间)内描述土体的流变性质,更能反映其长期变形特征。

深海中极低频时谐垂直电偶极子电磁场的解析解

将海水看作线性、均匀、各向同性的半无限大导体空间 ,利用汉克尔变换及开尔文函数的近似展开式 ,推导求得了极低频时谐垂直电偶极子在深海中产生的电磁场的解析表达式 .运用文中推导的解析表达式 ,可以计算海水中任意场点的电磁场值 .

反演变换在调和函数研究中的应用

反演变换也称逆矢径变换,有着比较独特的几何性质,是一种有效的数学方法,其应用十分广泛。首先给出了反演变换的定义,然后利用反演变换和凯尔文(Kelvin)变换重点讨论了调和函数的一些性质及其应用,并给出了8个相关命题及其证明。

一种基于广义Hough变换的遥感图像船舶横波自动检测与速度估计方法

从Kelvin横波航迹的形成原理出发,详细推导了Kelvin横波波峰模型,提出一种基于广义Hough变换的遥感图像船舶横波自动检测方法,取得了较好的检测效果,并依据检测结果对船舶速度进行了估计。所述方法对海上船舶运输和港口管理等具有重要意义。

考虑水平摩阻效应的交通荷载下路面沉降分析

为分析计算高速公路水泥混凝土路面承载结构在交通荷载作用下的沉降,将路面结构视为黏弹性地基梁.在Kelvin地基梁模型的基础上,考虑路面结构与路基土界面摩阻效应的影响,进而分析交通荷载下黏弹性地基有限长梁的瞬态问题,通过三角级数展开法和Laplace-Fourier积分变换以及逆变换得到黏弹性地基梁在半正弦波荷载作用下的位移解析解.并研究分析了路基路面摩阻效应、荷载移动速度、路面结构刚度、路基竖向反力系数、路基阻尼等因素对路面沉降的影响.分析结果表明:路面沉降随车辆移动速度的增大而减小,随路基黏滞阻力系数及路基刚度的增大而减小,随路面结构刚度及结构层高度的增大而减小,与此同时增大路面结构刚度还可减小路面的波动.

RADIAL SYMMETRY FOR SYSTEMS OF FRACTIONAL LAPLACIAN

In this paper, we consider systems of fractional Laplacian equations in ]I^n with nonlinear terms satisfying some quite general structural conditions. These systems were categorized critical and subcritical cases. We show that there is no positive solution in the subcritical cases, and we classify all positive solutions ui in the critical cases by using a direct method of moving planes introduced in Chen-Li-Li [11] and some new maximum principles in Li-Wu-Xu [27].

分数导数型粘弹性地基上矩形板的受荷响应

地基上板的受荷变形性状通常具有明显的时间效应.本文采用一种分数导数型Kelvin模型,对粘弹性地基上均匀受荷的矩形板进行准静态分析.根据弹性-粘弹性对应原理,通过拉普拉斯变换将该问题的弹性解推广到以M ittag-Leffler函数表示的分数导数型粘弹性解.算例的分析结果表明,分数导数型粘弹性模型具有比经典粘弹性模型更好的适用性.通过参数分析研究了该模型的参数对地基板挠度-时间关系的影响.结果表明,通过调整粘滞系数和分数阶的取值,地基上板的时效性变形可以用分数导数型Kelvin模型精确模拟.

单边自由的固支岩板黏弹性行为分析及其应用

利用黏弹性理论对单边自由的固支岩板的黏弹性力学行为进行了分析研究,重新导出了相空间中 黏弹性参数的变换关系式,并利用此式建立了单边自由的固支岩板的广义Kelvin黏弹性分析格式,将其应用 于某层状岩体洞室顶板的变形特性分析.计算表明,其与实际勘察结果比较接近,可供工程实际应用参考.

无限域分层介质的基本解

本文从三维弹性力学最基本的平衡方程和本构关系出发,推导出状态传递微分方程。在求解状态传递微分方程时,建议了一种对指数矩阵进行分解的方法,避免了直接解法可能导致状态变量的发散的问题。引入了无穷远处的状态变量为有限值的条件,推导出上、下无限层表面的位移与应力关系式。再根据状态传递方程,可得出层状介质任意点的应力和位移的值。此结果可直接退化到无限域经典的Kelvin解。

等效光学纳米电路元件的基础研究

为了设计出一个电路系统,使其具有期望的复杂纳米电路响应这一目标,研究使用串联和并联连接的纳米粒子结构,来充当纳米电路元件的可行性。具体分析了一对联接在一起的半圆柱体,这是由于其简单的几何结构更易于研究分析。此工作分两步完成,首先对联接在一起的两个不同介电常数的共振半圆柱体,应用准静态闭合形式的解析方式来证明其电压分布与纳米电路元件的等效关系;其次利用数值模拟求出其结果,并对这些结果做出分析与解释。

淹没植物条件下明渠KH涡的垂向几何尺度和频率

含淹没植物明渠中存在的Kelvin-Helmholtz(KH)涡,对水流能量交换和物质输移具有直接的影响。基于淹没刚性植物条件下的水槽实验,利用粒子图像测速技术(PIV)得到瞬时流速场和涡量场,定量刻画KH涡的垂向几何尺度(上下边界和垂向作用范围),结合三维声学多普勒流速仪(ADV)测量的流速时间序列和小波变换方法,分析KH涡的频率,研究植物淹没度对KH涡上下边界位置、作用范围和频率的影响。研究发现:本实验确定的KH涡上、下边界与根据能量分布计算得到的混合层上、下边界基本一致;在本实验条件下,KH涡上边界为0.7~0.8倍水深,下边界在植物密度一定时围绕一常数波动,KH涡的频率在0.14~0.20 Hz之间;随着淹没度的增大,KH涡的上边界升高,下边界变化不明显,作用范围和频率增大。

Hilbert变换在SDOF线性滞回阻尼中的应用

线性滞回阻尼的恢复力大小有着与变形频率无关的特性 .考察了实值位移 Kelvin模型和复值位移 Kelvin模型 .借助 Hilbert变换 ,给出了线性滞回阻尼在单自由度结构体系下的时域表达法和频域表达法 .通过两个实际算例说明 Hilbert变换在分析具有滞回阻尼的线性结构时是很有效的 .

分数阶热弹性理论下中空黏弹性圆柱热弹耦合动力响应

基于Ezzat型分数阶广义热弹性理论,引入Kelvin-Voigt黏弹性模型建立了黏弹性中空圆柱热弹耦合动力模型,探讨了黏弹性中空圆柱热弹耦合问题。中空圆柱体内外表面均有一定约束,且在其外表面处施加热冲击作用。给出Ezzat型分数阶双相滞后广义热弹性理论下问题的控制方程,结合Laplace变换和数值反变换技术对控制方程进行求解,最终得到中空圆柱中无量纲位移、温度、径向应力和环向应力的分布规律,并分析了黏弹性松弛时间因子和分数阶系数对各物理量的影响。结果表明:黏弹性松弛时间因子对于无量纲温度外的所有物理量均有明显影响,但对径向应力和环向应力的影响更为明显;分数阶系数对于所有物理量均有明显影响,在曲线峰值或谷值处影响最显著。

感应分压器分压比的高精度测量

介绍感应分压器分压比的一种测量方法,提供了具有等分抽头的感应分压器分压比的测量线路,并对此测量线路进行了全面而细致的分析.通过计算及有关实验,得出了该测量系统的总误差:无论是比差或是角差,其测量的绝对误差均可小于5×10^(-8)(对于输入端而言).

Hardy空间中调和函数的分解

本文用复分析方法证明了一个hp(p≥1)调和函数在Rn的单位球上可以分解成一个奇异函数与一个绝对连续函数的和,通过Kelvin变换我们得到了Rn的上半空间中hp调和函数的相应分解.

边界附近空化泡动力学研究进展

当空化发生在边界附近时,空化泡在生长和溃灭阶段产生的强烈射流与冲击波会对壁面造成严重影响,充分认识边界附近的空化泡动力学具有重要意义。该文从理论方法、实验研究和数值模拟等方面对边壁附近的空化泡动力学研究展开了综述。理论方面,详细综述了镜像法、Weiss定理、圆定理和保角变换等边界处理理论方法以及开尔文冲量等射流预测方法。具体而言,该文综述了各类典型边界附近的空化泡溃灭过程及理论/数值模拟预测结果,包括液滴、颗粒、壁面、狭缝以及弹性膜等;最后,对边界附近的空化泡动力学研究进行总结和展望。