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2013年第43卷第4期

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论文

复杂系统和涌现: 理论如何与现实结合

高剑波

2013, 43(4): 359-389. doi:10.6052/1000-0992-13-046

摘要(2688)

PDF(3463)

摘要:
复杂系统所表现出的涌现行为吸引了人类极长时间的关注. 然而只是在近几十年来, 大量的工作才对这些行为进行了定量的研究, 并发展出许多重要的理论和方法, 比如混沌理论, 随机分形理论以及多尺度分析. 本文旨在对这个广阔研究领域内最好的研究和实践进行介绍, 并着重强调了理论如何与实际问题相结合. 作为说明的例子, 对网络安全、经济危机、河流动力学以及世界范围内的政治冲突进行了简要讨论. 也列举了未来几个重要研究方向.

大型网架式可展开空间结构的非线性动力学与控制

胡海岩, 田强, 张伟, 金栋平, 胡更开, 宋燕平

2013, 43(4): 390-414. doi:10.6052/1000-0992-13-045

摘要(3165)

PDF(2945)

摘要:
我国航天工业迫切需要掌握可入轨后展开的大型网架式空间结构技术，以便研制口径十几米、乃至数十米的大型星载天线。该技术的主要科学基础是这类空间结构展开和服役过程的非线性动力学建模、分析和控制。本文综述了与上述科学基础相关的研究进展，提出应重点关注的三个科学问题：一是大型网架式空间结构展开过程的多柔体系统动力学，尤其是如何对微重力环境下索网的接触和缠绕、运动副内碰撞、结构展开与航天器本体间的耦合等导致的非线性动力学进行建模和分析；二是大型网架式空间结构展开锁定后服役的动力学分析，尤其是如何揭示结构柔性、众多运动副间隙、交变热载荷等因素引起的复杂非线性振动机理；三是大型网架式空间结构展开锁定后服役的动力学控制，尤其是如何在欠驱动、低能耗条件下对非线性振动和波动传播提出有效的控制方法。

空间激光干涉引力波探测

罗子人, 白姗, 边星, 陈葛瑞, 董鹏, 董玉辉, 高伟, 龚雪飞, 贺建武, 李洪银, 李向前, 李玉琼, 刘河山, 邵明学

2013, 43(4): 415-447. doi:10.6052/1000-0992-13-044

摘要(3857)

PDF(6878)

摘要:
为印证广义相对论和开拓引力波天文学窗口，引力波探测是当前国际研究热点. 本文围绕空间激光干涉引力波探测，对其科学意义、发展状况、关键技术等进行了回顾. 与地面激光干涉引力波探测相比，空间探测的工作频段更低，从10^-4»10 Hz，在工作距离为百万公里量级上，预计能探测到双致密星系统、超大质量比双黑洞绕转系统、中等质量比双黑洞绕转系统，以及星系合并引起的超大质量黑洞并合等波源. 为此，测距精度须达到皮米的量级，并且保证测距技术有效工作的无拖曳航天技术亦有很高的要求. 本文以欧洲的空间激光引力波探测计划为例，主要对上述两项技术进行分析和阐述，并展望了空间引力波探测在我国的发展趋势和前景.

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