基于Winding number积分方法求解输流管特征方程

Winding number积分方法是一种用于求解复特征值问题的有效方法。在用传递矩阵法分析输流管道的稳定性时,最终需要求解临界流速的特征方程。该特征方程属于复特征值问题,可应用Winding number积分方法来很好的处理。本文以输流直管为例,阐述了该方法的基本思想和计算的方法及步骤,并对典型边界条件下的特征方程进行求解,验证了Winding number积分方法在求解复数方程根时的有效性。最后,在此基础上研究了弹性支撑的刚度系数对输流管道稳定性的影响。

耦合区数量对鼎形微环谐振器输出的影响

为了探究鼎形微环谐振器的耦合区数量对输出的影响,建立了鼎形微环谐振器的物理模型。利用传输矩阵法对鼎形微环谐振器的物理模型进行研究。分析了不同耦合区数量对鼎形微环谐振器输出的影响。实验结果表明,随着耦合区数量的增加,在1.54~1.56μm工作波长范围内谐振峰的数量增加,半高全宽FWHM越小,品质因子Q则越大,器件的储能性能越好,并且还能实现对特定波长的滤波作用。耦合区数量对鼎形微环谐振器性能有着很大影响,在设计时根据实际需要选择耦合区数量。

层状粘弹性地基动力柔度的高效算法

本文推导了频域内应用Ｔｈｏｍｓｏｎ－Ｈａｓｋｅｌｌ传播矩阵法求解粘弹性地基动力柔度的公式，采取可靠合理的方法消除数值计算中的指数溢出问题，根据波动方程解的物理意义对无穷域波数积分的积分限作出了合理的取舍，较大地提高了运算速度．算例表明这两条处理措施收效显著。

一种改进的水准网条件平差算法

在实际工程应用中,水准网网形复杂多样,当进行平差时,间接平差未知参数个数选取要求高,条件平差方程建立不唯一,针对此类问题,本文提出了一种利用传递数矩阵建立条件方程的算法,判断水准网中的水准路线和水准点是否是已知值,依据传递数矩阵运算规则,确定条件平差中的系数矩阵和常数项矩阵,并利用2个算例进行分析比较,证明了所提算法的有效性。

不确定型层次分析法在公路养护质量评价中的应用

为了延长公路的使用寿命,提高道路的使用性能,对公路进行及时有效的养护是十分必要的。鉴于公路养护质量受众多因素的影响,且其影响程度又无法采用定量的方法呈现出来,是一个多属性,多种评价指标的复杂问题。本文在综合分析了已有的公路养护质量评价方法后,引用区间数的方法构造判断矩阵,再综合运用最优传递矩阵法建立不确定型层次分析方法下的公路养护质量的评价体系,并结合工程实例,证明了该质量评价模型是一种科学有效的评价方法,对公路养护质量的评价研究具有一定的科学指导意义。

基于风险矩阵和五元减法集对势的区域旱灾风险链式传递诊断评估方法

为进一步处理旱灾风险子系统及其中指标的发展趋势问题,在计算评价样本的指标数联系数、指标值联系数和平均联系数的基础上,引进五元减法集对势判断子系统风险趋势并诊断风险脆弱性指标,建立敏感性-适应性、脆弱性-危险性子系统风险矩阵链式传递得到旱灾风险等级,提出了基于风险矩阵和五元减法集对势的区域旱灾风险链式传递诊断评估方法,并应用于济南市。结果表明:济南市旱灾风险等级1999-2005年呈逐年降低趋势,风险趋于改善,其中2002年旱灾风险等级为4级(较强),其危险性子系统风险状态处于反势,其他年份逐年改善且子系统风险状态基本处于均势或同势。用五元减法集对势识别出了影响济南市旱灾风险等级的主要指标有森林覆盖率、城市日用水量、水库调蓄能力、城市水资源协调能力、降雨量,它们是济南市旱灾风险管理工作中需要重点监测或调控的对象。上述风险矩阵和五元减法集对势耦合的旱灾风险链式传递诊断评估方法可为准确判别资源、环境、生态等复杂集对系统所处状态及总体发展趋势提供新的有效途径。

基于马尔科夫模型的就餐人数预测

准确预测就餐人数能够降低学校食堂的运行成本,提高学生对食堂的满意度.根据校园一卡通的消费情况,提出一种基于马尔科夫模型的就餐人数预测研究方法.首先,通过计算早餐就餐行为得到初始概率;其次,分别通过计算早、午餐和午、晚餐就餐行为得到早餐午餐概率转移矩阵和午餐晚餐概率转移矩阵;最后,根据初始概率和概率转移矩阵构建的模型预测三餐的就餐人数.该方法的就餐人数预测的平均预测误差率为1.31%,具有良好的预测效果.实验结果表明,该方法能够反映学生的就餐行为,从而可以为学校后勤部门提供一些参考意见,有助于学校的建设和管理也有助于满足学生的需要.

基于DOE和MIGA的消声器优化设计

高效率的设计出大消声量的消声器一直是车辆排气噪声控制中面临的难题。考虑到消声器优化过程中涉及参数较多,在消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合多岛遗传算法(MIGA)和传统遗传算法(GA)分别建立消声器在排气噪声单峰值频率和多峰值频率处的传递损失为目标的优化模型,开展消声器传递损失优化设计研究。结果表明:DOE方法能有效的辨识出各参数对消声器传递损失影响的大小,简化了消声器的优化模型。MIGA对消声器在单峰值频率和多峰值频率的优化都优于GA,且多峰值频率的优化好于单峰值频率的优化,能使排气噪声最大降低20.98 d B。

排列周期数对光子晶体双重滤波功能的调制

采用传输矩阵法理论,通过科学计算软件编程计算仿真,研究光子晶体(AB)mBCnB(BA)m的光传输特性,发现它的透射能带谱由带宽较宽的能带和分立的窄带周期性交替分布而成,可实现宽带和窄带通道双重光学滤波功能,而且排列周期数m,n可灵敏地调制双重滤波特性:光子晶体(AB)mBCnB(BA)m的频率ω/ω0奇数倍处分布着3条分立的精细窄透射峰,实现窄带通道滤波功能,频率ω/ω0偶数倍处出现带宽较宽的能带,实现宽带通道滤波功能;随着周期数m增大,频率ω/ω0奇数倍处保持3条分立透射峰不变,但带宽变窄,频率ω/ω0偶数倍处的通带带宽变窄;随着周期数n增大,频率ω/ω0奇数倍处的透射峰向奇数倍频率中心处靠拢,且保持很高的透射率,当n增大到一定数值时两侧新增透射率很高的窄透射峰,频率ω/ω0偶数倍处能带随n增大则出现分裂成多条通带现象,但频率ω/ω0偶数倍处中心的通带带宽最宽;当(AB)m和(BA)m的周期数m不等值变化时,频率ω/ω0奇数倍处的3条窄透射峰透射率快速下降,而频率ω/ω0偶数倍处能带带宽增大,出现成长为规整通带的趋势。研究结果为光子晶体设计宽带和窄带通道双重光学滤波器件提供理论指导。