Mathematical Modeling of the Influence of the Wind Field Structure in the Atmosphere on the Cloud Formation Processes

The state of the physics of convective clouds and cloud seeding is discussed briefly. It is noted that at the present time there is a transition from the stage of investigation of “elementary” processes in the clouds to the stage of studying the formation of macro- and microstructural characteristics of clouds as a whole, taking into account their system properties. The main directions of the development of cloud physics at the upcoming stage of its development are discussed. The paper points out that one of these areas is the determination of the structure-forming factors for the clouds and the study of their influence on their formation and evolution. It is noted that one of such factors is the interaction of clouds with their surrounding atmosphere, and the main method of studying its role in the processes of cloud formation is mathematical modeling. A three-dimensional nonstationary model of convective clouds is presented with a detailed account of the processes of thermohydrodynamics and microphysics, which is used for research. The results of modeling the influence of the wind field structure in the atmosphere on the formation and evolution of clouds are presented. It is shown that the dynamic characteristics of the atmosphere have a significant effect on the formation of macro- and microstructural characteristics of convective clouds: the more complex the structure of the wind field in the atmosphere (i.e., the more intense the interaction of the atmosphere and the cloud), the less powerful the clouds are formed.

基于多层感知机的楔环总接触力检测方法研究

楔环联接结构常用于薄壁圆筒产品联接,楔环之间的接触力可以用于表征楔环的装配紧凑程度,通过分析楔环夹紧力与脉冲力及其加速度响应的关系,建立了基于多层感知机的楔环总接触力预测模型,并根据该模型提出了总接触力检测方法。设计实验装置并对模型与测量方法进行了试验验证,试验结果表明,该方法的检测准确性优于±75 N,验证了检测方法的可行性。

舰船最小阻力估算的智能学习算法

考虑舰船阻力性能受船体参数及航行环境条件的综合影响,数据类型繁多且复杂,最小阻力估算难度较大,研究基于智能学习的舰船最小阻力估算算法。此算法使用RANS控制方程和端流模型分析舰船运动状态,由重叠网格技术分析舰船运动时粘性流场信息后,将舰船船型参数与运动状态数据、流场数据,作为基于GRNN智能优化学习的舰船最小阻力估算模型输人向量,在改进果蝇优化算法寻优设置GRNN的平滑因子后,利用此网络构建最小阻力估算模型,学习拟合舰船阻力与输入向量之间关系,输出最小阻力估算结果。实验结果显示:在舰船纵倾与升沉运动中,所提算法估算的最小阻力较准确。

基于Blackboard平台的热学混合式学习投入影响因素研究

混合式学习投入是衡量学生混合式学习质量的关键因素。研究以利用Blackboard平台开展的热学课程为例,基于国际经典学习投入测量量表,构建热学混合式学习投入及影响因素的结构方程模型。采用问卷调查收集数据,分析了教师层面、学生层面及媒体层面对学生热学混合式学习投入的影响及作用机制。研究表明,学生层面对热学混合式学习各个阶段的学习投入均存在显著的正向影响;媒体层面在教师与学生层面之间存在中介效应,教师通过Blackboard平台的交互等功能影响学生个体层面,进而间接影响学生的热学混合式学习投入水平。在此基础上,为在特定情境下开展混合式学习提供参考与建议。

塔里木盆地沙井子断裂带油气地质条件及勘探潜力

通过钻井、地震和野外露头等资料的综合分析,根据构造特征及派生断层的差异性,将塔里木盆地沙井子断裂带划分为东段、西段、中段及阿恰段等4段。沙井子断裂带具有加里东晚期开始发育、海西期—印支期—燕山期多期活动、喜马拉雅期定型的演化特征,发育构造、地层、潜山等多种类型的圈闭,是油气运聚的有利区。研究表明:①下寒武统玉尔吐斯组和中奥陶统萨尔干组2套优质烃源岩为研究区油气的主要来源;②寒武系盐下丘滩相白云岩、志留系柯坪塔格组潮坪-滨岸复合沉积相的潮汐水道砂岩及滨岸砂坝、三叠系俄霍布拉克组扇三角洲及克拉玛依组辫状河三角洲砂岩为研究区的3套主要储层;③中寒武统厚层膏盐岩、志留系塔塔埃尔塔组泥岩夹层及依木干他乌组厚层泥岩、三叠系俄霍布拉克组及克拉玛依组泥岩夹层为研究区的3套主要盖层;④油气充注呈现多期性、以晚期为主的特点。建立了志留系、三叠系“构造主控、多期充注、晚期成藏”和寒武系盐下“构造主控、连续充注”2种油气成藏模式,指出沙井子断裂带下盘的志留系和三叠系、上盘阿恰段的寒武系盐下为有利勘探区。

基于UTAUT模型的在线心理咨询平台用户使用行为研究

目的:基于整合技术接受模型(UTAUT)和信息系统成功模型D&M,探究在线心理咨询平台用户使用行为的影响因素。方法:随机抽取温州市鹿城区、瓯海区、龙湾区、洞头区465名调查对象进行问卷调查,构建结构方程并运用Smart PLS 2.0进行假设检验。结果:信息质量、努力期望、感知信任和感知愉悦性对在线心理咨询平台用户的使用意愿均有正向影响作用(P<0.05),其影响程度按照路径系数从大到小依次为感知信任(0.199)、感知愉悦性(0.139)、信息质量(0.135)、努力期望(0.095)。同时,便利条件(0.134)和使用意愿(0.531)均对用户的使用行为有显著的正向影响作用(P<0.01)。结论:建议该类平台一方面应重视用户隐私信息保护,提高个体信任度;另一方面应充实交互性功能,增强用户参与度和愉悦性,精准定位用户个性化需求。同时政府应加强对在线心理咨询平台有效监管,共同促进平台网络生态有效构建。

不同坡向雪岭云杉天然更新影响因素分析

为了解不同坡向环境因子对雪岭云杉林天然更新的影响,在天山北坡中段同一海拔雪岭云杉林的阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡设置系列样方开展调查,构建不同坡向环境因子-更新指数结构方程模型,根据各坡向环境特征分析云杉幼苗存活现状与环境因素间的关系。结果表明:(1)半阴坡和半阳坡更适宜幼苗的存活和生长,二者更新指数(0.065、0.057)显著高于阴坡和阳坡;(2)凋落物对雪岭云杉更新有双重作用,凋落物未分解层过厚不利于更新,丰富的有机质可促进土壤形成高氮环境,有利于林下幼苗更新;(3)不同坡向环境因子对更新指数的作用强度依次为:全氮含量(0.60)>成年树密度(0.46)>凋落物半分解层(0.37)>全钾含量(0.24)>有机质含量(0.23)>全磷含量(-0.16)>速效磷含量(-0.32)>凋落物未分解层厚度(-0.34)。综合来看,该区域的雪岭云杉幼苗在郁闭度大小为0.6左右,凋落物厚度为2.5 cm左右,土壤全氮、全钾含量较高的半阴坡、半阳坡更新较好。

基于区域中心温度场预测的回流焊接优化仿真

实现集成电子产品回流焊接前,对回焊炉焊接区域中心温控曲线仿真,有助于选择适当的回焊工艺参数,提高回流焊接工艺整体效率及产品质量。根据热传导规律以及比热容公式,得到焊接区域中心温度曲线关于炉内温度分布函数在传送带位移上的一阶常微分方程,对于温差较小的间隙,使用Sigmoid函数,得到平滑的区间温度过渡曲线;对于温差较大的间隙,利用指数函数和一次函数进行线性组合,迫近实际凹函数,从而得到完整的炉内温度分布函数。通过求解常微分方程得到焊接参数,并通过计算预测温度场与真实温度分布数间的均方误差优化模型参数,得到一组符合制程界限的最优工艺参数。同时,根据上述建立的基于区域中心温度场预测方法,针对特定工业生产场景下的实际需求设计了一套回流焊接优化策略:给定温度参数下速度区间预测策略,锡膏融化回流面积最小参数区间预测策略,锡膏融化回流面积左右最对称参数区间预测。仿真结果表明采用以上方法得到的温度场预测结果与实际传感器数据高度吻合,具有极强的相关性。上述方法可以很好的帮助选择适当的工艺参数,优化生产过程,减少设备调试实践,优化生产产品焊点质量。

功能失调、认知和行为偏差与农村政策性金融困境

农村政策性金融是国家保障农村社会强位弱势群体金融发展权和金融平等权的特殊制度安排。但由于内外种种原因,当前我国农村政策性金融改革发展中面临着一些问题及困境。本文依据行为金融学及结构方程模型等现代金融前沿理论与方法,通过实证分析,认为有关农村政策性金融的认知偏差、行为偏差和功能失调,对农村政策性金融发展困境具有正向影响,而且认知偏差与行为偏差对于农村政策性金融功能弱化也有显著的正相关关系,进而提出了相应的政策建议。

一种修正的Norton-Hoff本构模型及实验验证

针对B1500HS硼钢，采用Gleeble-1500D热模拟试验机，通过单轴拉伸试验对其在温度为550～850℃、应变速率为0．1～10S-1范围内的本构关系进行了研究。根据硼钢流动应力曲线的特点，对Norton-Hoff模型进行了修正，将修正后的模型与Brosius提出的Norton-Hoff模型和Tong-Wahlen模型进行比较，并通过预测值偏离实验值的程度进行评估。与实验结果对比后发现：修正的Norton-Hoff模型能更好地预测B1500HS硼钢的流动应力。

西方团队心理授权模型评价与展望

在分析社会-结构授权理论基础上,界定了团队心理授权的内涵,评介了现有团队心理授权模型(团队心理授权效能机制模型、团队心理授权形成机制模型以及多层次心理授权模型);然后,具体分析了这3种模型的结构特征、拓展应用以及存在的不足;最后,指出了团队心理授权未来的研究趋势。

基于响应面和遗传算法的翼型优化设计方法研究

文章针对气动优化设计中高效率和高精度的矛盾,综合响应面方法和遗传算法的优点和不足,采用多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型,建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的翼型优化设计方法,在采用N-S方程进行气动求解达到较高的精度情况下,求解次数显著减少,优化效率大大提高。研究了设计变量对优化设计效率的影响,文中方法在较少设计变量、较少N-S方程求解次数情况下,即可得到满意的优化设计结果。设计区间对响应面模型精度的影响显著,合适的设计区间既可保证模型精度,减少响应面预测结果和CFD计算结果的偏差,又可获得最佳优化结果。文中方法适用于翼型的单设计点和多设计点优化设计问题,具有原理简单、适应面宽、快速易行,且精度高等特点,可广泛应用于工程设计问题中。

叶盘结构受迫振动响应特性和主动失谐技术实验研究

文章开展了失谐叶盘结构受迫振动响应特性及叶片主动失谐技术的实验研究。基于12叶片谐调叶盘结构的叶尖质量调节方法,分别实现了两组典型的叶片随机失谐形式和两组典型的叶片主动失谐形式,在叶片根部施加行波激振力,对随机失谐叶盘结构的受迫响应振动局部化进行了实验研究,并初步验证了叶片主动失谐技术对随机失谐的抑制能力;总结了失谐对叶盘结构受迫振动响应特性的影响规律,实验结果与有限元仿真结果吻合较好。

系统辨识(8):耦合辨识概念与方法

耦合辨识是系统辨识的一个重要分支,是新近发展和提炼形成的一种辨识概念,主要用于研究结构复杂的参数耦合线性和非线性多变量系统的辨识问题.辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、递阶辨识原理、耦合辨识概念是本文作者提出的一些新的辨识研究思路、理念和方法,分别能够用于研究存在未知过程变量的不可测系统的辨识,能够提高辨识方法的收敛速度和参数估计精度,能够解决结构复杂、大规模多变量系统及参数耦合多变量系统的辨识问题、减小辨识算法的计算量.首先介绍多变量系统耦合辨识概念,在此基础上讨论多变量系统的几种(全)耦合最小二乘辨识方法、(全)耦合随机梯度辨识方法、部分耦合随机梯度辨识方法、部分耦合最小二乘辨识方法等,最后说明耦合辨识方法可推广用于有色噪声干扰多变量系统的辨识,并列出了一些多变量系统模型结构,阐述了耦合辨识概念可以结合辅助模型辨识思想、多新息辨识理论、递阶辨识原理、迭代搜索原理(梯度迭代、最小二乘迭代、牛顿迭代)等来研究线性或非线性多变量系统的辨识问题.

辨识方法的计算效率(2):迭代算法

讨论了最小二乘迭代辨识算法及其计算效率问题.最小二乘迭代算法由于涉及矩阵求逆运算,为减小计算量,提出了基于块矩阵求逆的最小二乘迭代辨识算法.基于块矩阵求逆的最小二乘迭代辨识算法不是一种新算法,只是从辨识算法的实现方式上降低计算负担,它与最小二乘迭代算法产生相同的参数估计,但计算量小.文中研究了伪线性回归系统、多元伪线性回归系统、多变量伪线性回归系统的最小二乘迭代辨识算法及其基于块矩阵求逆的最小二乘迭代算法.

摩托车车架基于梁单元的结构优化

为了改善摩托车的乘坐舒适性和强度性能,建立了某型摩托车车架的有限元模型,进行了自由模态分析,并与实验模态进行比较。在此基础上,运用MSC.Nastran分析软件,以提高第1阶频率为目标,将梁单元的外径和厚度设为优化变量,质量和强度作为约束进行结构优化。优化结果表明:第1阶频率提高了8.66%,最大应力值降低22.14%,不仅改善了摩托车的动态特性,而且提高了其强度。

高层建筑消防飞行机器人结构稳定性

介绍高层建筑消防飞行机器人结构设计,主要包括六翼飞行器、消防装置、辅助设备。介绍机器人的结构组成及各部分的功能特性。对机器人进行受力分析,研究其自身结构的稳定性。分析机器人受外力作用时的平衡性、抗侧风性能,分析牵引绳、转速、涵道风扇对其平衡性的影响。在ADAMS环境下借助bushing模型对牵引绳的牵引性能进行仿真分析。

非传统稳定同位素分馏理论及计算

综述了稳定同位素平衡和动力学分馏的一些主要的理论方法。首先介绍了平衡分馏的理论方法,从平衡分馏的核心理论—Bigeleisen-Mayer公式(或称Urey模型)以及对它的一些高级能量校正开始,介绍了基于路径积分的分子动力学方法和蒙特卡罗方法对同位素非谐效应的处理,介绍了压力效应的理论计算方法,最后介绍了核体积效应及其理论计算方法,并强调核体积效应是未来重金属同位素研究的重要部分。另外,综述了同位素动力学分馏的主要理论和计算方法,首先介绍了在稳态下因温度梯度引发的同位素分馏,着重介绍了基于局部热力学平衡理论的计算方法和最新结果;然后从如何使用过渡态理论计算化学反应导致的同位素动力学分馏出发,深入介绍了磁同位素效应和由于核体积效应引发的异常同位素动力学分馏;然后对低温下矿物生长的同位素动力学理论模型进行了介绍,尤其是仔细介绍了其中DePaolo的表面动力学模型,并对由吸附和共沉降过程产生的动力学分馏也进行了介绍。最后详细介绍了在气化过程、固体中、高温硅酸洋熔体中由于扩散引起的同位素动力学分馏,以及如何对这些过程进行理论处理,强调了开展固体矿物扩散理论计算的重要性。

含孔边套筒的厚截面复合材料接头耳片强度分析

为研究含孔边防护套筒的厚截面复合材料层合板耳片连接件孔边层间应力分布规律及接头强度,提出了采用层合板子层和界面胶层相结合的有限元建模方法,在验证了建模方法对厚截面层合板应力求解的有效性的基础上,分析了承受轴向载荷的厚层合板耳片连接件孔边三维应力分布及接头失效情况。结果表明:套筒胶层的破坏应力和破坏位置主要集中在孔轴非接触区;当套筒胶层发生断裂时,厚截面层合板并未发生失效,限制了厚板接头耳片整体强度性能的提高。

飞翼无人机保形非对称尾喷管设计与流场特性

基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求，设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管，并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析，获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明：保形非对称尾喷管可用于改善飞翼无人机的纵向力矩特性，且圆矩形喷管升阻特性和力矩特性比四边形喷管更优；收敛型喷管（面积比Ar≤1.0）无法在设计点（发动机喷口）而是在尾喷管出口处形成喉道，并在喉道处形成强激波阻滞喷流排出；随着面积比增大，轴向推力系数先增大后减小，存在最佳面积比，而且相同面积比下圆矩形喷管比四边形喷管推力性能更佳；扩张型喷管内激波的强度随着面积比增大变得更强，圆矩形喷管结尾处的激波角比四边形喷管小，喷流阻滞作用更小；对于此类飞翼布局无人机采用面积比为1？2～1？4的圆矩形喷管，将获得较理想的气动性能。