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正交异性膜材大变形行为的有限质点法求解

工程力学 2019年第7期36卷 18-29页

作者：杨超罗尧治郑延丰浙江大学空间结构研究中心杭州310058 广东省高等学校结构与风洞重点实验室汕头515063

建筑薄膜具有正交异性和拉伸非线性的力学特性,其本构关系的表征和大变形行为的描述都较为复杂,具有很强的几何、材料双重非线性特征。有限质点法是一种新颖的结构数值分析方法,它将传统分析力学方法中复杂的函数连续体模型用清晰的离... 详细信息

建筑薄膜具有正交异性和拉伸非线性的力学特性,其本构关系的表征和大变形行为的描述都较为复杂,具有很强的几何、材料双重非线性特征。有限质点法是一种新颖的结构数值分析方法,它将传统分析力学方法中复杂的函数连续体模型用清晰的离散质点物理模型取代,通过质点的运动描述结构的行为。该文根据途径单元的基本概念直接在质点内力计算过程中引入不同的膜材本构,将有限质点法拓展应用于正交异性薄膜结构的几何与材料非线性大变形分析。为了准确表征膜材力学特性,根据复合材料本构理论分别建立了适用于有限质点法的正交异性膜材的线性与非线性拉伸本构模型,并通过若干算例探讨了该文方法和程序的适用性和正确性。

关键词：薄膜结构非线性有限质点法正交异性大变形

基于高分辨率模式的京津冀地区无人机航路风向风速模拟分析

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地理科学进展 2021年第9期40卷 1528-1539页

作者：钟若嵋文小航徐晨晨成都信息工程大学四川省高原大气与环境重点实验室成都610200 中国科学院地理科学与资源研究所资源环境与地理信息国家重点实验室北京100101 中国科学院无人机应用与管控研究中心北京100101 天津中科无人机应用研究院天津301800

随着中国低空空域的陆续开放,依靠现有的低空飞行气象保障技术为低空安全飞行提供服务略有不足,对飞行影响最大的风进行预报也有一定的困难。论文基于WRF(Weather Research and Forecasting Model)中尺度数值模式,对2015—2019年京津冀... 详细信息

随着中国低空空域的陆续开放,依靠现有的低空飞行气象保障技术为低空安全飞行提供服务略有不足,对飞行影响最大的风进行预报也有一定的困难。论文基于WRF(Weather Research and Forecasting Model)中尺度数值模式,对2015—2019年京津冀地区的风速风向进行模拟,并将模拟结果与气象站观测数据进行对比分析,可为该地区无人机低空航路飞行安全提供保障。结果表明:WRF模式能够较好地模拟风速的季节变化趋势,平原地区的模拟效果优于山区,山区模拟的风速偏大,但误差在可接受的范围内(RMSE空间分布中,平均风速以上升趋势为主,站点所占比例为春季45.45%、夏季90.91%、秋季63.63%、冬季81.81%。平原地区盛行风呈东北—西南向;山区站点怀来站风向以WNW(18.70%)和W(15.01%)为主,蔚县站风向以N(16.79%)和NNW(12.03%)为主,相较于平原地区,山地地区风速8.0 m·s^(-1)的大风数量显著上升。1000 m高度的平原地区大风出现频率显著增加,增长速度高于山地地区,不利于无人机飞行,风速17.0 m·s^(-1)以上出现的概率明显高于山地地区。

关键词：无人机低空航路 WRF模式风速风向京津冀

1995—1998年由WIND卫星观测的行星际CME事件

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1995—1998年由WIND卫星观测的行星际CME事件

第五届中外空间/太空科学讨论会

作者：吴德金赵寄昆魏丰思冯学尚中国科学院紫金山天文台中央大学太空科学研究所中国科学院空间科学与应用研究中心日球物理数值开放实验室

正对地球传播的日冕物质抛射(CME)是影响我们近地空间环境的最重要的一类太阳活动现象.它们抛射出大约10g的等离子体物质和10Mx的磁通量、并携带高达10erg的总能量.一般经过约4天左右的传播到达地球,并可被地球轨道附近的卫星以“行星...

正对地球传播的日冕物质抛射(CME)是影响我们近地空间环境的最重要的一类太阳活动现象.它们抛射出大约10g的等离子体物质和10Mx的磁通量、并携带高达10erg的总能量.一般经过约4天左右的传播到达地球,并可被地球轨道附近的卫星以“行星际磁云(IM)”的形态实地探测到.它们撞击到地球磁层时由于强烈的相互作用而引发一系列的地磁活动和空间环境效应.这些效应主要表现在如下两个方面,一是使地球磁层边界,即磁层顶和弓激波的位置和形状发生变化从而明显改变地球近地空间环境的范围.二是由于在边界层的动力学耦合导致大量的能量(约8.10W)进入磁层和电离层内,并进而引发全球电流系统变化、磁层极盖区电场分布变化、电离层的空间结构和导电状态变化、地磁活动爆发等.行星际CME在地球轨道附近的卫星观测特征是:(1)较强的磁场、(2)磁场光滑旋转、(3)较低的离子温度,其持续时间约20—30个小时.利用“国际日地物理(ISTP)计划”中WIND卫星(USA,NASA,1994.11.1发射)在1995—1998年间的观测资料,我们挑选了约50个行星际CME事件的候选者,并列举了它们的主要特征、可能的太阳爆发源、撞击地球磁层的时间.特别是,我们还对比分析了与这些行星际CME有关的地磁活动现象.结果显示,大部分的地磁活动都与这些行星际CME撞击地球磁层的过程密切相关.同时,我们也分析了相应的地磁活动指数D与行星际CME特征参量间的相关性,并提出了一个由观测的行星际CME特征参量预测地磁活动指数D的简便方法.

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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太阳立体探测任务设想

科学通报 2023年第8期68卷 859-871页

作者：杨孟飞汪景琇王赤宗秋刚张效信代树武邓元勇冯学尚王颖朱成林张也弛张庆祥沈锋钢田百义周文艳李林凌颜毅华周桂萍杨尚斌熊明张爱兵何建森田晖李嘉巍甘为群夏利东彭吉龙黄长宁姜杰全林中国空间技术研究院北京100094 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院国家空间科学中心北京100190 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国气象局空间天气重点开放实验室国家卫星气象中心北京100081 北京空间飞行器总体设计部北京100094 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 中国科学院紫金山天文台南京210034 山东大学空间科学研究院威海264209 北京卫星环境工程研究所北京100012 北京空间机电研究所北京100094 北京航空航天大学空间与环境学院北京102206 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

太阳空间探测在太阳物理前沿科学问题研究和空间天气预报应用研究方面具有重要的意义.人类在60余年的太阳空间探测活动中,取得了一系列重要成果,但仍存在诸多根本性重大问题有待解决.太阳立体探测可以克服单视角观测的局限,获取全方位... 详细信息

太阳空间探测在太阳物理前沿科学问题研究和空间天气预报应用研究方面具有重要的意义.人类在60余年的太阳空间探测活动中,取得了一系列重要成果,但仍存在诸多根本性重大问题有待解决.太阳立体探测可以克服单视角观测的局限,获取全方位、多要素的物理数据,促进解决太阳物理中的重大科学问题.本文介绍了太阳内部结构和磁场起源、太阳活动机理研究、太阳活动的全日球空间天气效应和空间天气预报模式研究4个科学目标,太阳立体探测任务空间布局、系统组成和探测器总体设计,以及太阳立体探测任务的有效载荷配置和主要技术指标.

关键词：太阳物理太阳立体探测太阳活动空间天气

空间灾害性扰动事件数值预报初探——行星际激波动力学问题6步求解法

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吉首大学学报 2000年第1期21卷 13-17页

作者：冯学尚魏奉思中科院日球物理数值开放研究实验室空间科学与应用研究中心北京100080

空间灾害性天气的预报是日地物理学界及高科技领域的热门话题 .未来预测太阳剧烈扰动所造成的行星际风暴到达地球空间的状态势必借助于数值方法 .浅析了空间灾害性扰动事件数值预报存在的问题及未来设想 ,针对这一目的对一维球对称问题... 详细信息

空间灾害性天气的预报是日地物理学界及高科技领域的热门话题 .未来预测太阳剧烈扰动所造成的行星际风暴到达地球空间的状态势必借助于数值方法 .浅析了空间灾害性扰动事件数值预报存在的问题及未来设想 ,针对这一目的对一维球对称问题提出了处理行星际激波的 6步求解方法 ,指出未来空间灾害性扰动事件预报模式应是一个基于三维的以真实太阳风为背景自洽建立起来的、以太阳等离子体输出及磁场全球结构为初边值、太阳、行星际、地磁因果耦合模式 .

关键词：空间灾害性扰动事件数值预报六步法行星际激波动力学空间天气预报行星际风暴

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Ku波段磁绝缘线振荡器的数值模拟

强激光与粒子束 2011年第11期23卷 3047-3050页

作者：文杰田扬超范植开陈代兵王冬秦奋中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029 中国工程物理研究院应用电子学研究所高功率微波技术实验室四川绵阳621900

根据现有的慢波结构色散特性的理论分析,提出了一种Ku波段的磁绝缘线振荡器(MILO)。与常见MILO的慢波结构不同,该MILO的慢波结构通过增大扼流腔的外半径来实现扼流作用,以防止阴阳极击穿。利用3维电磁场模拟软件对Ku波段MILO的开放腔模... 详细信息

根据现有的慢波结构色散特性的理论分析,提出了一种Ku波段的磁绝缘线振荡器(MILO)。与常见MILO的慢波结构不同,该MILO的慢波结构通过增大扼流腔的外半径来实现扼流作用,以防止阴阳极击穿。利用3维电磁场模拟软件对Ku波段MILO的开放腔模型进行了分析,得到其谐振频率为13.536GHz以及有载品质因数为43。同时利用2.5维全电磁粒子模拟软件对其进行数值模拟,进一步优化了MILO结构,研究了输出微波的功率效率与输入电压的关系,得到的最优工作电压为600kV。在外加电压600kV、束流47.4kA的情况下,模拟得到的平均功率为3.69GW,中心频率为13.62GHz,功率转换效率为12.6%。

关键词：磁绝缘线振荡器慢波结构数值模拟高功率微波高频分析

动力和统计预测信息融合预测方法及对我国夏季降水预测的检验

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地球物理学报 2019年第11期62卷 4110-4119页

作者：孙丞虎崔童李维京左金清中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室及气候与气候变化研究所北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081

短期气候预测中如何将气候模式和统计方法的预测结果科学、客观的集成起来,一直是非常重要的问题.本文针对动力模式和统计方法预测结果相结合的问题,引入资料同化中信息融合的思想,采用最优内插同化方法,实现了动力模式和统计季节降水... 详细信息

短期气候预测中如何将气候模式和统计方法的预测结果科学、客观的集成起来,一直是非常重要的问题.本文针对动力模式和统计方法预测结果相结合的问题,引入资料同化中信息融合的思想,采用最优内插同化方法,实现了动力模式和统计季节降水预测结果的融合.检验表明,对1982—2015年我国夏季降水百分率的回报,融合预测结果与观测的平均空间相关系数可达0.44,分别较统计预测和CFSv2模式统计降尺度订正的技巧提高了0.1左右,而均方根误差较两者可以降低5%~20%.可见,该方法可以进一步提升对我国夏季降水的预测技巧,具有显著的业务应用价值.

关键词：中国夏季降水统计预测动力模式预测融合

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微聚焦菲涅尔波带板聚焦特性研究

物理学报 2008年第5期57卷 3044-3047页

作者：董建军曹磊峰陈铭谢常青杜华冰中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900 中国科学院微电子研究所北京100029

通过激光轰击Ti平面靶,用微聚焦菲涅尔波带板做成像器,测到了在放大倍数为6.6倍时X射线焦斑图像.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式数值模拟了微聚焦菲涅尔波带板的点扩展函数,模拟结果表明该微聚焦菲涅尔波带板在两倍焦距处强聚焦.改... 详细信息

通过激光轰击Ti平面靶,用微聚焦菲涅尔波带板做成像器,测到了在放大倍数为6.6倍时X射线焦斑图像.利用Fresnel-Kirchhoff衍射积分公式数值模拟了微聚焦菲涅尔波带板的点扩展函数,模拟结果表明该微聚焦菲涅尔波带板在两倍焦距处强聚焦.改变物距和像距但保持透镜的物像距公式,也可得到类似的结果.模拟和实验表明微聚焦波带板可以应用于X射线点对点成像,实现激光等离子体X射线高空间分辨成像.

关键词：菲涅尔波带板 Fresnel-Kirchhoff衍射数值模拟点扩展函数

人工规范场中冷原子气体的薛定谔方程的格点规范差分算法

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山西大学学报(自然科学版) 2014年第1期37卷 77-81页

作者：叶冲张华中国工程物理研究院研究生部北京应用物理与计算数学研究所计算物理国家重点实验室北京大学应用物理与技术研究中心高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室

对于空间不均匀的人工规范场,由于位置和动量耦合在一起,冷原子物理中常用的时间分裂谱方法将不再适用。为了计算空间不均匀的人工规范场中的冷原子动力学行为,这里给出人工规范场中冷原子气体的薛定谔方程的差分算法,在我们的算法中人... 详细信息

对于空间不均匀的人工规范场,由于位置和动量耦合在一起,冷原子物理中常用的时间分裂谱方法将不再适用。为了计算空间不均匀的人工规范场中的冷原子动力学行为,这里给出人工规范场中冷原子气体的薛定谔方程的差分算法,在我们的算法中人工规范场使得动能项的差分出现和人工规范场的联结函数,在文中分别就阿贝场和非阿贝场用待定系数法和格点规范理论给出了处在人工规范场中的冷原子气体的薛定谔方程的格点规范差分格式。我们先以最简单的U(1)的虚拟阿贝规范场为例,用两种方法分别给出相同的差分形式。对于更为复杂的SU(N),我们以SU(2)为例用两种方法给出了差分形式。然后用所得到的差分格式计算了冷原子物理中一个很典型的现象自旋霍尔效应。

关键词：冷原子人工规范场差分算法