Anchor-free Distributed Self-localization Method in Wireless Sensor Network with Range Errors

无线传感器网络中,采用RSSI方法进行自定位时,测距误差会影响定位精度。提出了一种分布式的无锚点定位方法,在对测距误差进行正确估计的基础上,求得各节点的相对位置。首先将测距误差定义为一个目标函数,使用最速下降法来分布式地求解全局非线性优化问题,以使这个目标函数最小化,然后利用节点间的估计距离与实际测量距离的偏差值来修正节点的估计坐标。仿真实验对各种影响参数进行了评估,结果证明:在无锚节点且距离测量值存在误差的情况下,满足一定的节点连通度时,能够提高节点定位精度。In wireless sensor networks,the existing range errors will affect the position accuracy when using RSSI method to locate the nodes' position. Based on the correct estimation of range errors,a distributed location method is proposed,to found the node's position. By using the steepest descent method,an object function of range errors is defined to solve the global nonlinear optimization problem and hence minimize this object function. Due to the estimated distance between the nodes and the deviation value of the actual measurement distance one can update the estimated coordinates of the node. With the existence of range errors and certain requirement of connetivity of nodes,the result shows that the nodes position will be distributed estimated correctly.福建省自然科学基金(2015J01267);; 福建省教育厅科研项目(JA15650,JA15257);; 厦门市科技局项目(2014S0884,3502Z20153010

中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军

Impact of conical spoilers on air current uniformity and stability of inner wind erosion tunnel

【目的】寻求风蚀风洞最合适的扰流器组合,调整截面气流以满足正式模拟试验对截面气流的要求,为风蚀风洞的设计提供参考。【方法】对12个扰流器(3层,每层前后2组,每组并排2个)的位置从左至右进行编号,用每排4个扰流器的位置编号代表该层的组合情况,每一种扰流器组合包含了3层的组合情况,设定每种组合中的3层组合情况一致。从所有组合中选取11种(C1～C11,其中C11为对照),测试每种组合截面上24个测点的10个等时距气流流速值,用以评价气流的均匀性与稳定性。【结果】(1)组合C1、C4、C6、C9、C10对截面气流的均匀性有积极的改善作用。(2)C4、C5、C6、C7 4种组合在改善截面各测点气流稳定性方面有积极的效应。(3)根据试验的具体情况,适当提高设定的风速值,保证气流的稳定性,有利于增加模拟试验的可靠性,且不影响气流均匀性。【结论】C4组合在各个风速档下对截面气流均匀性和稳定性的综合影响均是正向的,且影响显著,并优于其他组合。【Objective】 To provide reference for the design of wind erosion tunnel,and to meet the need of later experiment as well,the experiment was carried to select an optimal combination of spoilers,and to adjust section airflow.【Method】 Numbering 12 spoilers(3 layers,2groups for each layer,2 spoilers each group) from left to right according to their positions,their position numbers were used to stand for combination of each layer.Every given combination contained 3 layers,and set in the same way.We selected 11 ki..

基于齿轮切向变位分配齿根弯曲应力方法研究

齿轮是机械传动中重要的基础零部件,针对齿轮副传动中小齿轮轮齿薄弱最先发生弯曲疲劳断裂的情况,采用切向变位重新分配大小齿轮齿厚。在中心距和传动比不变的情况下,重新分配齿厚使小齿轮齿根弯曲应力降低,大齿轮齿根弯曲应力增加,从而使相互啮合齿轮的弯曲疲劳寿命近似相等。采用APDL语言对齿轮进行有限元建模,在单齿齿顶加载和啮合状态下进行弯曲应力分析,并与普通齿轮副设计进行比较,结果验证了切向变位重新分配齿根弯曲应力的准确,对解决工程上小齿轮断齿问题具有指导意义

Filtration of anaerobic sludge mixed liquor using double-shaft rotary ultrafiltration membrane module

设计开发了一套中试规模的双轴旋转超滤膜组件系统.系统容器容积120 L,内装填的有效膜面积为4 m2.试验选用两种不同截留分子量(5万和10万)的PVDF超滤膜,采用该系统处理厌氧生物反应器内泥水混合液,研究了膜截留分子量、膜渗透通量、过膜压差、膜旋转速度之间的相互关系.结果表明,一定膜旋转速度下,随着过膜压差的提高,存在一个膜极限渗透通量;随着膜旋转速度的降低,膜极限渗透通量明显下降,且膜极限渗透通量出现时对应的过膜压差往低压方向迁移;截留分子量大小对膜过滤行为的影响在高压、高转速区有减弱趋势.A set of pilot scale double-shaft rotary ultrafiltration membrane module was designed and developed.This module has a capacity of 120 L with an membrane area up to 4 m2 of flat membrane. Two kinds of PVDF membranes with the cut-off molecule weight of 50 k and 100 k respectively were used in this module to filtrate anaerobic sludge mixed liquor.Relationships among the membrane cut-off molecule weight permeate flux,transmembrane pressure,and membrane rotary speed were investigated.Results showed that there was a critical flux when the transmembrane pressure increased at a constant membrane rotary speed.With the decrease in membrane rotary speed,critical fluxes were observably decreased,and the lowest transmembrane pressures corresponding to the appearance of critical flux moved to lower pressure point.Effect of cut-off molecule weight on the membrane filtration became weak especially at the high pressure and high rotary speed zone

反击式破碎机主轴的强度分析及优化

对工作状态下反击式破碎机的主轴建立力学模型,采用材料力学的方法对主轴的危险截面进行静强度校核;计算主轴挠度、扭转刚度,检验其是否满足设计要求。采用有限元法,计算主轴具体应力分布,确定危险点的位置和应力集中系数,在此基础上对主轴的疲劳强度进行计算。根据分析结果对主轴结构进行优化,改善部分部位的应力集中,并且使主轴的质量降低了8%

煤焦油加氢裂化集总动力学模型的研究

基于对煤焦油加氢过程分析，建立了煤焦油加氢裂化五集总（煤焦油、汽油、柴油、气体、焦炭）动力学模型。利用煤焦油加氢裂化的实验室小试结果，对加氢反应过程的动力学参数利用MATLAB软件编程进行了回归。结果表明，该模型能很好的预测产品的分布，其计算结果和实验值一致。在此基础上重点讨论了在一定温度下空速、氢油比、氢气的初始压力等操作条件对产品分布的影响，为进一步工艺流程的优化提供了依据

煤焦油加氢裂化集总动力学模型的研究

基于对煤焦油加氢过程分析，建立了煤焦油加氢裂化五集总（煤焦油、汽油、柴油、气体、焦炭）动力学模型。利用煤焦油加氢裂化的实验室小试结果，对加氢反应过程的动力学参数利用MATLAB软件编程进行了回归。结果表明，该模型能很好的预测产品的分布，其计算结果和实验值一致。在此基础上重点讨论了在一定温度下空速、氢油比、氢气的初始压力等操作条件对产品分布的影响，为进一步工艺流程的优化提供了依据

煤焦油加氢裂化集总动力学模型的研究

基于对煤焦油加氢过程分析,建立了煤焦油加氢裂化五集总(煤焦油、汽油、柴油、气体、焦炭)动力学模型。利用煤焦油加氢裂化的实验室小试结果,对加氢反应过程的动力学参数利用MATLAB软件编程进行了回归。结果表明,该模型能很好的预测产品的分布,其计算结果和实验值一致。在此基础上重点讨论了在一定温度下空速、氢油比、氢气的初始压力等操作条件对产品分布的影响,为进一步工艺流程的优化提供了依据

ZrO_2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响

目的提高PEO涂层的热物理性能。方法以活塞主流材料——高硅铝合金(ZL109)为基体,在硅酸盐系电解液中,添加不同浓度的ZrO_2纳米颗粒,制备一系列ZrO_2/Al_2O_3复合PEO涂层,并通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析ZrO_2纳米颗粒对涂层生长、微观形貌、元素组成及晶相结构的影响规律。利用差式扫描热量仪(DSC)、激光导热仪(LFA)等设备探究各涂层的热物理性能。结果在PEO放电过程中,添加ZrO_2纳米颗粒使陶瓷膜两侧的击穿电压下降,当ZrO_2的质量浓度达到9 g/L时,击穿电压的下降幅度达30 V。ZrO_2能抑制陶瓷层中α-Al_2O_3晶体的生长,同时受放电能量的影响,涂层中的c-ZrO_2结晶度先增高、后降低。当ZrO_2的质量浓度为1.5 g/L时,涂层的微观形貌呈大孔嵌套小孔的"蜂巢"结构,并使涂层具有显著的低导热(0.13W/(K·m))特性。当ZrO_2的质量浓度为3g/L时,涂层表面出现显著的微裂纹,开放型孔洞增加,热扩散系数增大(0.7mm~2/s),热导率最高(0.42W/(K·m))。结论 ZrO_2的引入可以显著改变涂层的微观结构和热物理性能,当ZrO_2含量控制在一定量时,复合PEO涂层呈封闭型微孔结构,有助于降低涂层的比热容、热导及热扩散系数