耙腔流场分析与结构优化

针对耙吸挖泥船的耙头在挖掘黏土时，其内部流场情况不明晰的问题，本文对耙腔内部流场进行了仿真计算、分析及优化。采用计算流体动力学(CFD)值模拟计算技术，分析新老耙头的总压差、静压差及截面流速的变化情况。得出设置反弧形导流板后，腔体内部漩涡区域减少，能量损失降低，清水流动性能提高。结果表明：新耙头内部设置流线型腔体，可使流动平顺，输送阻力降低，截面流速趋于合理。其各项性能均优于老耙头。     

高速列车车门凹腔结构的流致振动特性

流致振动是高速列车设计和运维过程中需要重点关注的问题之一。针对高速列车司机室车门区域的凹腔结构，利用数值计算、风洞试验和实车线路试验相结合的方法，分析车门区域的流场特征和车门出现流致振动现象的主要原因，据此对车门两侧凹腔结构和扶手进行优化，并对封堵凹腔和扶手内移2种优化方案进行实车试验验证。结果表明：司机室车门上游凹腔结构诱导的展向涡导致车门表面出现高频的脉动压力，列车运行速度越高，压力波动幅值越大，但波动频率锁定在83 Hz，当压力幅值超过车门承受的限值后，车门将出现流致振动现象；气动拉力和气动侧向力是诱发司机室车门流致振动的主要气动载荷，车门宜设置在车体横截面不变区域；通过优化凹腔结构和扶手的形状能够消除司机室车门的流致振动现象；合理改变扶手位置能够减弱凹腔结构引起的流致振动现象；如果要消除流致振动现象，应将扶手改为盖板结构，或者将扶手截面形状改为非圆形截面。     

基于事件触发的船舶编队有限时间控制

为改善船舶编队的时效性，针对船舶编队在海上作业时存在频繁的不必要的通信消耗问题，提出一种基于事件触发机制的有限时间控制策略。设计一个编队扩张状态观测器观测船舶动态信息并补偿船舶模型中的不确定性及外界干扰；针对自身的船舶编队系统定义一个由广义误差变量组成的固定阈值触发函数，将事件触发函数与非线性终端滑模控制器相结合，大大降低了编队控制律的更新频率；利用Lyapunov有限时间理论验证整个编队系统的有限时间稳定性，并证明控制器不存在Zeno行为。仿真结果显示，设计的编队控制器能在5s左右达到预期队形。与连续时间编队控制器相比，设计的编队控制器在保证编队队形的基础上大大降低了触发次数，从而节约了编队系统的通信资源。     

基于压缩库产生的磁子阻塞

基于近年来微波腔与磁子相互作用的实验进展以及非线性库理论，提出将腔-磁系统与压缩库耦合，分析其中的磁子阻塞效应，以实现磁性量子级的操控。在一个受驱动的微波腔中放置一个钇铁石榴石小球，球体中的Kittel模与微波腔模耦合，同时腔场与压缩真空库耦合。通过数值求解系统的量子主方程，详细分析了关联函数受耦合强度、失谐量、耗散率等因素的影响。从理论上证明了与压缩库耦合的腔-磁系统可以产生单磁子阻塞和双磁子阻塞，并且可以通过调节驱动强度或者失谐量灵活地在单磁子阻塞、双磁子阻塞、双磁子隧穿之间进行切换。所提出的磁子阻塞方案主要由压缩库的非线性诱导得到，为腔-磁系统实现单磁子和双磁子阻塞提供了一种可能的新途径。     

基于圆孔扩张理论的CFG桩成桩效应计算分析

利用圆孔扩张理论对CFG 桩处理公路软粘土的成桩效应进行了理论分析,依据工程实例对沉管引起的桩间土超静孔压、地表隆起量及土体挤密性进行了计算。研究结果对深入理解CFG 桩沉管的“隔桩跳打”工艺,解释单桩沉管过程对相邻已打桩成桩质量的影响,以及复合地基桩间距的合理设计均具有理论和实用价值。