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中国交叉科学学会第15届学术年会

召开年：2014
召开地：郑州
出版时间： 2014-08-07

主办单位：中国交叉科学学会

会议文集：中国交叉科学学会第15届学术年会论文集

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1.短时间序列隐含的自相似结构特征
- Huijie Yang;杨会杰;杨悦;Yue Yang;Lu Qiu;邱路;Xue Pan;潘雪
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：尺度自相似为多学科的发展做出了卓越的贡献.传统的计算自相似指数的方法假设时间序列足够长,而现实中的时间序列往往很短,或者需要把长序列划分成短片段考察局部的特征.短序列会带来不可接受的统计涨落和系统误差.本文建议采用扩散熵的平衡估计.计算发现该方法可以从百量级的长度序列,准确提取出自相似结构特征.用于上证指数得到上证股市演化特征.
2.股市大数据的马尔可夫链分析与预测
- YAN Chun-ning;阎春宁;LIU Rui-hui;刘瑞辉;ZHANG Huan-huan;张欢欢
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文用马尔可夫链理论去分析和预测上证指数.采用转移概率的分析方法,分别针对三状态和混合状态结合上证指数的历史数据建立了马尔可夫链预测模型.实证数据表明三状态的预测模型能够较好地判别一周之内的上证综指上涨和下跌趋势,混合状态的预测模型能够较好地确定相应的上证指数的收盘范围.
3.诱导9311常规稻变异的研究
- 熊建平;毛毕刚;赵炳然;黎兆东;陈信;刘利民
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：为了研究强电场介质阻挡(BDB)辐射对9311常规稻变异的影响;通过强电场和高压静电(HVEF)对不同情况(干种子、清水浸泡8小时种子、高粱DNA溶液浸泡后晾干后的种子)9311常规稻种进行辐射,将辐射后与未经辐射的对照组的种子栽种到同等条件下的大田.进行对比试验;发现用清水浸泡晾干后用强电场辐射的种子,有一株长特别高大的变异株,对其作了农艺现状、SSR分子标记和指纹图谱检测和分析,发现基因组的差异率达:163％,收获8穗种子(约1200颗),于同年10月又栽种到海南中国南繁基地大田中,该株自交后代群体出现明显分离.选取综合性状超过原始亲本的单株,进行繁育,定位突变位点,分析基因组序列变化,探讨强电场诱变的机理.
4.异质富勒烯C18X2(X=B、N)的结构与稳定性
- Dai Ting-Ting;戴婷婷;Huo Pei-Ying;霍培英;Yu Ji-Cai;余吉彩;Liu Huan;刘欢;Song Yan-Xia;宋彦霞;Zhang Xiu-Rong;张秀荣
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：采用密度泛函理论(Density Functional Theory)中的B3LYP方法,在LANL2DZ基组水平上对C18X2(X=B、N)分子的各种可能构型进行了几何参数全优化,得到了它们的基态构型;并对基态构型的平均结合能(Eb)和能隙(Eg)进行了分析.结果表明:C18X2(X=B、N)分子仍为五元环三维立体结构,其稳定性相对于C20都有了提高.
5.《静载荷下螺栓的强度计算方法》简介及相关问题讨论
- Yin Yihui;尹益辉;Liu Yuandong;刘远东;Xue Jiang;薛江
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：比前国内、外还没有螺栓的强度计算方法方面的标准,为此,中物院编制了中物标《静载荷下螺栓的强度计算方法》.本文简要介绍了《静载荷下螺栓的强度计算方法》;讨论了其中螺栓组连接中螺栓内力的解析计算方法,指出武器装备中螺栓组连接结构的计算应考虑适当的可靠性因子,如取Kf =1.1∶13,以确保螺栓的强度可靠性;概述了螺栓连接结构内力和应力强度的有限元计算方法的基本内容,指出该方法也适合于一般工程结构的有限元计算分析.
6.基于行列可见图的地貌特征研究
- Huijie Yang;杨会杰;Lu Qiu;邱路;Xue Pan;潘雪
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：地貌是多学科中的一个基本概念,在认识扩散、蛋白质折叠、催化过程等动力学过程中有着重要的用途.文献中多采用分形概念提取地貌的不同尺度上的结构特征,但是这一方法不能给出局部特征.本文建议了一种新的技术,也就是行列可见图方法,从复杂网络的角度考察地貌特征.可以同时得到不同尺度和不同局部的结构信息.应用于不同方法产生的多分形地貌,发现对应的行列可见图有着不同的结构特点,这是分形分析不能得到的.
7.计算薄板辐射声功率的波叠加原理应用
- LIU Bao;刘宝;WANG Deshi;王德石;ZHOU Qizheng;周奇郑
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：给出了利用基于体积速度匹配的波叠加原理计算薄板辐射声功率的方法.该方法在获得薄板表面振动速度以后,通过线性化的欧拉方程建立虚拟声源强度与单元体积振速的代数方程,求解虚拟声源的强度,获得薄板的辐射声功率.文中以简支矩形有障薄板为例进行了声功率求取,并与解析法获得的结果进行了对比,表明波叠加计算法不需要获得结构的辐射阻就可以使用较少的单元数目获得较高的计算精度,从而提高了计算效率.
8.欠驱动3D刚体摆姿态稳定的分层滑模控制器设计
- 赵旭;戈新生
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：将地球静止轨道(GEO)航天器提炼和简化成3D刚体摆,此模型由一刚体绕一个固定且无摩擦的支点有三个转动自由度旋转,刚体受恒重力(或万有引力)作用.为解决欠驱动3D刚体摆姿态稳定的非线性控制设计问题,本文采用滑模控制方法将系统分成两个子系统分别构造滑动平面,并采用Lyapunov方法确定总控制量.应用Barbalat引理证明了各层滑模平面的渐进稳定性,数值仿真实验结果表明了所设计控制率的有效性.
9.3D摆的实验设计和仿真
- Li Jin;李金;Ge Xin-sheng;戈新生
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：三轴姿态控制试验台(3D摆)是由地球静止轨道(GEO)航天器抽象而来的具有三个旋转自由度的测试平台,是实验室研究复杂旋转动力学与控制问题的一类典型非线性系统.论文根据已有的3D摆模型推导出了无耦合的状态空间描述,并进行了稳定性分析,用极点配置方法以及PID分别设计了控制器,并用simulink做出了3D摆的控制仿真.
10.弯曲曲面及其变化的几何描述
- XIAO Jian-Hua;肖建华;Wang Jing-Jing;王晶晶
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：按高斯曲面理论,弯曲曲面上的线元有两个几何不变量:长度平方和曲率.变形前后长度的变化被用来定义应变,而曲率的变化则可由Stokes反对称应变来近似.陈至达理性力学把Stokes和分解推广为适用于大变形大弯曲的一般性和分解形式.其中的局部转动角概念是本文论述的主题.本文把作者近10年来对这个概念的研究成果用通俗的矢量概念表达出来,通过最简单的曲面弯曲变形运动来论述精确性和简洁性是如何由局部转动张量而体现出来的。
11.交叉迁移在一类四种群竞争模型中引起的分岔
- WANG Rui-ping;王瑞平
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文主要研究两地间的交叉迁移在四种群竞争Lotka-Volterra模型中引起的分岔.这些研究首先包括所有平衡点的基本动力学分析,交叉迁移引起的平衡点的稳定性的变化,其次还包括各类平衡点失稳后可能经历各类分岔.通过研究发现这类模型中的交叉迁移不能改变所有平衡点的不稳定性,但是在共存平衡点附近能引起Hopf分岔、静态分岔、Fold-Hopf分岔.这些结果能解释现实中的区域迁移引起的复杂变化.
12.带积分边界条件的四阶常微分方程边值问题正解的存在性
- LI Ke;李可;李国安
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文应用不动点定理研究一类非局部四阶边值问题正解的存在性和非存在性.以往大部分文章中的四阶问题边值条件是局部的,本文研究含有一个系数的非局部边值问题的正解存在性和非存在性,并且给出了一个例子来说明主要的定理.
13.Birkhoff框架下Whittaker方程的离散变分计算
- Shixing Liu;刘世兴;Na Li;李娜;Chang Liu;刘畅;Yongxin Guo;郭永新
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文在Birkhoff框架下,采用离散变分方法研究了非Hamilton系统——Whittaker方程的数值解法,并通过和传统的Runge-Kutta方法进行比较,说明了在Birkhoff框架下研究非Hamilton系统可以得到更加可靠和精确的数值结果.
14.E(l)-Nabulsi动力学模型下线性非完整系统Noether对称性的摄动与绝热不变量
- Chen Ju;陈菊;Zhang Yi;张毅
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：E(l)-Nabulsi针对非保守系统的建模提出了一类新的动力学模型,即E(l)-Nabulsi动力学模型或类分数阶变分方法.本文研究该模型下线性非完整系统Noether对称性的摄动与绝热不变量问题,给出了该模型下线性非完整系统绝热不变量存在的条件及其形式.
15.命题逻辑系统Γ结论的程度化研究
- ZHANG Jian-cheng;张建成
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：该文在Lukasiewicz命题逻辑、G(o)del命题逻辑和R0命题逻辑中,根据广义演绎性定理、完备性定理和计量逻辑理论,给出刻画一个命题A是Γ-结论的程度化概念,研究一个命题A是Γ-结论的条件和性质;通过研究理论根的构造,获得了一个命题A是Γ-结论的程度化判别方法和计算公式.
16.基于协变导数的经济指数构建与分析
- Shipeng Zhou;周石鹏;Liuqing Xiao;肖柳青
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文采用微分几何中的协变导数方法来重建经济学中的Laspeyres指数和Paasche指数,赋予了这两指数合适的路径相依性,并使得它们与Divisia指数统一成为同一种指数,从而解决了这三种经济指数相互不一致的问题,同时也给了经济指数一种几何意义的解释.
17.离散算术平均资产的浮动执行价回望期权的定价
- ZUO Ling;左玲;LI Shi-yin;李时银
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文在标的资产价格遵循对数正态过程的假设下,将回望期权与算术平均期权结合起来,创造出一个新的金融工具,即以离散算术平均资产为浮动执行价的回望期权,浮动执行价采用离散算术平均资产,利用风险中性定价法和多元正态分布运算的相关知识,推导出离散算术平均资产的浮动执行价回望买入期权解析定价公式.
18.强双链DNA螺旋与碱基对间的规则氢键
- Ping Fan;范平;Xu-Qing Li;李许卿;Zheng-Tao Yu;余正涛;Lei Ma;马磊;Jian-Yi Guo;郭剑毅;Bao-Sheng Zhu;朱宝生
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：1953年沃森和克里克提出了著名的DNA双螺旋模型,借助该模型提供的DNA结构,人们成功地理解了DNA分子的各种观察数据.但该DNA结构模型存在未解决难题,其中包括DNA双链解螺旋过程中的角动量守恒问题.为避免这些难题曾提出过其它模型.基于近来DNA碱基上的氨基具有非平面特性的研究,本文提出了一个新的DNA双螺旋模型,两核苷酸对(step)尺度的各种定性实验证据和9组定量实验数据支持新模型.传统DNA双螺旋模型只包含一种类型的规律氢键,既在两链之间碱基配对氢键,而新模型则包含两种类型的规律氢键:(1)在横向上(两链之间)的碱基配对沃森和克里克氢键(WC氢键);(2)在纵向(螺旋轴)上的相邻碱基对间(in.r-base-pair,IBp)氢键.在结构方面,DNA'双链'主要由横向的WC氢键稳定,'螺旋'主要由纵向的IBP氢键来稳定.简单地打破IBP和WC两种规则氢键,将导致DNA双螺旋自动解旋和分离.在功能方面,WC氢键是基因复制和转录机制,IBP氢键是DNA精细结构和物理特性的序列依赖性的重要起因.DNA序列依赖性在基因表达调控中起重要作用.
19.非协调塑性变形的路径积分描述
- Guangcai Zhang;张广财;Aiguo Xu;许爱国;Guo Lu;卢果
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文提出一种用路径积分方法描述非协调塑性变形中的位移场的方法.该方法可以给出包含位错和向错等缺陷结构的非协调纯塑性变形的直观图像,用于推导应变场、弯扭场、位错密度场和向错密度场等之间的关系.更进一步,该方法有望用于超导、超流、电磁场、量子Berry相等领域中多值场的描述.
20.双尺度串列圆柱绕流换热特性之研究
- Shan Shi;石珊;Donghui Zhang;张东辉;Jun Wang;王军;Daifen Chen;陈代芬
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文采用有限体积法,对双尺度串列圆柱的绕流换热进行二维瞬态数值模拟.主圆柱直径D固定,小圆柱的直径d从0.2D变化至D.基于主圆柱直径D的ReD数为100和200.模拟是在间距比L/D=2,3,3.5,4,5,7下进行的.小圆柱分别放置在主圆柱的前面和后面.在经过与其他文献细致的比较验证后,研究表明:对于双尺度串列圆柱布置,流动型态转变的临界间距比在2和4之间.上游圆柱的存在使得下游圆柱的平均阻力系数有很大的降低,但其本身的平均阻力系数受到下游圆柱的影响较小;小圆柱后置较前置情况,对换热更为有利;而且,当两圆柱的间距大于4后,系统总换热量随间距的改变变化很小,且此时d/D=0.8和d/D=I两种情况下总换热量增长率很接近.
21.两相流系统的离散玻尔兹曼建模
- Aiguo Xu;许爱国;Guangcai Zhang;张广财;Yanbiao Gan;甘延标
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文借助离散玻尔兹曼方程构建液气二相流系统的非平衡相变模型.通过该模型,人们可以同时研究二相流系统的动力学非平衡与相变动理学过程中的热力学非平衡.讨论了测量系统热力学非平衡程度的方案以及研究结果对宏观流体建模的贡献.
22.Cymbal压电换能器的有限元仿真研究
- XIE Pan;谢攀;WANG Deshi;王德石;ZHANG Kai;张恺
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：应用有限元方法,通过ANSYS仿真分析,研究结构参数对Cymbal压电换能器谐振频率和输出电压的影响规律.研究表明,Cymbal压电换能器的谐振频率随金属帽厚度、压电片厚度和空腔高度的增加而增大,随着压电片直径、空腔顶径和空腔底径增加而减小;输出电压随压电片直径、压电片厚度、空腔顶径和空腔底径的增加而增大,随金属帽厚度增加而减小,随空腔高度增加,输出电压先增大后减小.
23.基于Legendre伪谱法的3D刚体摆最优控制
- Zhu Ning;朱宁;Ge Xinsheng;戈新生
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文研完了基于伪谱法3D刚体摆姿态最优控制问题.3D刚体摆可以描述为由一个刚体绕一无摩擦且固定的支点旋转,受到重力作用且具有三个转动自由度.针对3D刚体摆倒立时的平衡状态,利用legendre伪谱法设计了3D刚体摆的姿态最优控制轨迹,并引入松弛因子控制LGL插值点的取值.仿真结果表明,基于legendre伪谱法计算量小,运算精度高,能够很快获取解析形式的控制输入量,使得3D刚体摆以较小的误差运行到期望的末端姿态.
24.剪切破坏带的力学反演理论初探
- WANG Jing-Jing;王晶晶;XIAO Jian-Hua;肖建华
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：在剪切破坏带邻近,针对大尺度上的几乎没有变形和微尺度上的复杂大变形,在晶线(物质线)长度为不变量的条件下,用理性力学理论,本文研究了:1)断裂滑移区的应变(晶线为直线,端点出现沿断裂面的滑移);2)塑性剪切区的应变(晶线弯曲,端点在断裂面出现走向转折);3)相应的应力场;4)宏观几何平衡方程(剖面面积不变方程和微元体体积不变方程);5)全局宏观应力平衡方程.从而,得到了用求解积分方程来反演或正演断裂扩张的基本理论.
25.基于四元数的3D刚体摆姿态非线性控制
- Xin Tian;田鑫;Xinsheng Ge;戈新生
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：3D刚体摆为一个刚体在重力、扰动和控制力或力矩的作用下绕一个固定的支点旋转,具有三个转动自由度的刚体摆模型,它是地球静止轨道(GEO)航天器的简化模型.针对由四元数描述的3D刚体摆姿态控制系统进行了非线性反馈控制器设计.首先,得到一类含角速度测量的反馈控制律,该控制律是一种不合非线性扭矩项、仅由四元数和角速度的线性组合构成的.该控制律与刚体惯性参数无关,因而具有一定的鲁棒性,并证明在一定条件下闭环系统是指数渐近稳定的,可以保证闭环系统是全局渐近稳定的.该控制律同样保证了闭环系统的全局渐近稳定性质.最后,数值仿真展示了所得反馈控制律的优势.
26.电容式车辆称重传感器非线性动力学分析
- XIE yu;谢煜;FU Jingli;傅景礼;CHEN Benyong;陈本永
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：对以货车钢板弹簧为弹性体的电容式车辆称重传感器系统的非线性动力学特性进行了研究.基于机电分析动力学原理,结合电容式称重传感器安装和工作过程,建立了2自由度的电容式车辆称重传感器系统的模型.给出了系统各部分的动能、势能、电场能、磁场能与耗散函数,由广义Lagrange-Maxwell方程建立了系统的机电耦合运动微分方程组.利用四阶Runge-Kutta公式,对系统运动微分方程组进行数值求解,并给出了各个状态变量的时间响应曲线以及机械位移与传感器电流之间的耦合曲线,分析了各个曲线变化的过程和特点.最后用静态实验测量数据和电容式车辆称重传感器系统的动力学模型的仿真计算结果进行对比,验证了2自由度的传感器系统模型的适用性和准确性.
27.含时滞的分数阶Pfaff-Birkhoff原理和Birkhoff方程
- Zhai Xiang-Hua;翟相华;Zhang Yi;张毅
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：本文基于Riemann-Liouville分数阶导数定义,研究了含时滞的分数阶Pfaff-Birkhoff原理和Birkhoff方程.讨论含时滞的整数阶Pfaff-Birkhoff原理和Birkhoff方程与本文结果的关系.文末举例说明结果的应用.
28.巨密度真空能与Casimir真空能的引力效应及其消去
- Jian Qi Shen;沈建其
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：常数真空能密度与依赖于宇宙半径尺度的Casimir真空能密度都比宇宙临界密度大很多个数量级(如几十到上百个数量级).但是实际上其引力和宇宙学效应均未在观察宇宙学中显示.为了解决这两个谜,本文提出在引力规范理论框架内,巨密度常数真空能的能量-动量张量将在度规的三阶微分方程中以协变导数项(结果为零)呈现,故而巨密度常数真空能不再展现引力效应;为了强烈压低Casimir真空能密度,只要求宇宙极早期暴涨因子足够大,如至少为1039,就能使得当今的Casimir真空能密度远小于宇宙临界密度.
29.梯度系统与力学系统
- MEI Feng-xiang;梅凤翔;WU Hui-bin;吴惠彬
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：研究各类梯度系统及其性质.研究梯度系统与力学系统关联的两类问题:将力学系统化成梯度系统的正问题,以及将梯度系统化成力学系统的逆问题.
30.基于Riemann-Liouville分数阶导数的含时滞力学系统的分数阶运动微分方程
- JIN Shi-Xin;金世欣;DING Jin-Feng;丁金凤;ZHANG Yi;张毅
- 《中国交叉科学学会第15届学术年会》 | 2014年
摘要：研究含时滞的力学系统的分数阶变分原理和运动微分方程,建立了系统基于Riemann-Liouville分数阶导数的分数阶Hamilton原理,并由此推导出含时滞的分数阶Lagrange方程和含时滞的分数阶Hamilton正则方程.最后,举例说明结果的应用.