Solar and Heliospheric Modulation of Galactic Cosmic Rays

The significance of external influences on the environment of Earth and its atmosphere has become evident during recent years. Especially, on time scales of several hundred years, the cosmogenic isotope concentration during the Wolf-, Spoerer-, Maunder- and Dalton-Minimum indicates an increased cosmic ray flux. Because these grand minima of solar activity coincide with cold periods, a correlation of the Earth climate with the cosmic ray intensities is plausible. Any quantitative study of the effects of energetic particles on the atmosphere and environment of the Earth must address their transport to Earth and their interactions with the Earth’s atmosphere including their filtering by the terrestrial magnetosphere. The first problem is one of the fundamental problems in modern cosmic ray astrophysics, and corresponding studies began in the 1960s based on Parker’s cosmic ray modulation theory taking into account diffusion, convection, adiabatic deceleration, and (later) the drift of energetic particles in the global heliospheric magnetic field. It is well established that all of these processes determining the modulation of cosmic rays are depending on parameters that are varying with the solar magnetic cycle. Therefore, the galactic cosmic ray intensities close to Earth is the result of a complex modulation of the interstellar galactic spectrum within the heliosphere. The modern view of this cosmic ray modulation is summarized in our contribution.     

量子力学中的Heisenberg测不准原理的数学推导以及在小波分析中的应用

从傅里叶变换的定义出发,利用时变信号的短时傅里叶变换,推导出量子力学中的Heisenberg测不准原理,说明了两者之间存在这种联系的必然性,并给出了测不准原理在小波分析中的应用举例。     

MIS系统中复杂关系模式的设计及其PFC实现

软件开发已经从面向过程方式的编程逐步转化为面向对象方式,但关系模式的确定仍是MIS系统开发所面临的最关键的、具有普遍意义的问题之一。结合国航天津分公司航修基地管理信息系统开发过程中遇到的复杂模式设计问题,本文给出了在规范化理论指导下同类问题的分析方法,并且给出了PB环境下的PFC实现。     

基于灰色系统预测直升机航迹的研究

 反直升机智能雷对直升机航迹的预测在作战中非常重要,但在数据非常有限的情况下,准确地预测又很困难。提出了用灰色系统理论解决直升机航迹预测问题,建立了灰色系统 GM预测模型和 n次累加残差模型并对GM预测模型进行修正。在每个采样期间内,实时在线建立GM预测模型和残差模型以提高预测精度。通过实例计算能看出用较少的探测数据可以得到较高的预测精度。     

灰色系统理论中二维数据序列均值生成的讨论

灰色系统理论中非等时序序列或含有空穴的序列,通常可以用均值生成方法来填补,生成等时序序列。本文研究发现,用非紧邻均值生成方法生成的内点与实际存在有明显的误差,为此讨论了均值生成和有偏生成算法。利用数据序列点的局部凹凸特性来表示数据序列点的特征,提出了采用数据序列点连线的状态选取生成系数的方法。通过对一维数据序列传统均值生成方法的比较,给出了二维数据序列的定义,讨论了在二维数据序列下的均值生成方法,提出了有偏生成算法中生成系数分解的选取方法。     

New constitutive relation for eddy viscosity models

A new turbulent constitutive relation was directly derived from Boussinesq's hypothesis and mixing length theory, and then implemented in the standard k-ε model. The performance of this constitutive relation was validated in zero pressure gradient flat-plate boundary layer flow, fully-developed turbulent channel flow and separated flow in a plane asymmetric diffuser. The investigation demonstrated that, this new constitutive relation gave very accurate results in the former two basic cases and provided significant improvement in prediction of separated and reattachment points in the plane asymmetric diffuser. Separation and reattachment points at x/H=7.5 and 29 were calculated accurately in comparison to experimental results, and the static pressure coefficient of 0.82 was very close to large eddy simulation calculation. These results are very encouraging but further verification and extensive application of the new constitutive relation to other two-equation eddy viscosity model are needed.      

MTPS蜂窝夹芯结构传热性能及热应力分析

对于金属防热结构的蜂窝夹芯结构的稳态情况,基于材料的全灰体假设,同时考虑热传导和热辐射两种传热形式对温度场的耦合作用,利用热流量守恒建立了蜂窝芯层温度场的非线性积分方程。离散化后利用数值方法得到方程组的数值解。对于美国兰利研究中心的实验结果,与本文方法的对比计算结果基本吻合。进一步,利用计算结果讨论了给定面板温度边界情况下,下面板、柱体层的灰度、蜂窝结构长径比对夹芯温度场的影响。并根据温度场和近似的应力分析模型,用半解析结果讨论了稳态情况下蜂窝芯层上的热应力。     

金属丝网橡胶的本构关系

通过对圆环形金属丝网橡胶成型制造过程的分析,在圆环嵌套模型基础上,结合干摩擦非线性理论和小曲梁模型建立了金属丝网橡胶材料的非线性本构关系,对不同相对密度的金属丝网橡胶试件进行了静态压缩实验,通过实验数据确定了本构关系方程的各项系数并实验结果进行比较.研究结果表明:建立的本构关系模型可以很好地描述金属丝网橡胶的非线性力学特性,实验结果能够较好地符合理论结果,并且该模型反映了相对密度、网格大小和网格宽度等参数的影响,从而实现了对材料结构刚度的预估.      

基于灰关系的制造过程稳定性评估

基于灰色系统理论,通过对制造过程中的两个数据序列进行灰关系分析,实现了制造系统的稳定性评估.根据获取制造过程某属性的两个数据序列,对数据序列进行排序,得到排序数据图.按照排序数据图的分布特征,建立两个数据系列之间的灰关系,通过计算分析灰置信水平的大小,实现对制造过程的稳定性评估.计算机仿真试验和实际案例表明:通过对两个数据序列的灰关系分析,若求得的灰置信水平不小于90%,则说明该制造系统是稳定的;否则是不稳定的.所提出的方法可以很好地检测制造系统的稳定性,准确率最高可以达到100%.      

基于灰色补偿反步法的机动指令跟踪控制

基于三自由度飞行动力学模型和运动学模型,提出了一种带有灰色补偿的反步(Back-stepping)控制方法,以实现某些预定的战术机动动作。首先,将飞行动力学模型和运动学模型分解成3个轴方向的相对简单的子系统;然后,针对3个子系统采用反步法分别设计出模型中没有干扰时的控制律,并采用GM(0,N)预测模型对不确定部分的模型参数进行辨识,进一步根据估计出的参数设计灰色补偿控制律;最后,根据3个子系统设计出的控制律解算出同时满足3个子系统渐进稳定的控制输入,这样使得整个系统渐进稳定。仿真结果表明,GM(0,N)预测模型能精确预测不确定模型参数,该算法能够高效实现预定的战术机动动作。