本文论述了建筑学科的性质、作用和特点, 以使人们对该学科有全面整体的了解. 提出了我国在建设中所面临的诸矛盾如人口问题、土地、水源、污染、能源及建设中的机制和体制问题等. 当今我国正处在经济转型期, 要十分关注于城市、建筑的环境、节能减排、低碳, 并形成一种绿色可持续发展. 对学科的发展从宏观和微观去分析, 从自然环境到人工环境, 从人与自然的生态关系到社会生态、城市、农业、城乡一体的融合, 并和谐地、科学地发展和控制, 最后提出了学科研究方法的特点.

本文以用地属性及其相似关系评价为基础, 揭示了用地开发强度之间相互作用的内在机制, 从而结合计算机编程工具初步建立城市设计干预下的用地开发强度动态决策模型. 在该模型中, 首先根据可建设潜力对每一用地单元进行各项因子评价, 如用地性质、可达性、历史地段控制、景观控制等; 然后根据因子之间的相似性, 建立起地块之间的类比参照关系, 即用地条件相似的用地趋向于相似的开发强度. 这种参照关系揭示了城市用地开发强度自发的生长规律. 这样, 通过已知地块的用地开发强度便可计算出未知地块的开发强度. 而且, 可根据城市设计或政策意图, 通过调节系统参数或直接修改局部用地开发强度来积极干预系统状态, 而系统的反应又为合理决策提供支持和参考, 并启发和辅助城市设计构思. 该系统兼顾形态、功能和环境效益的统一, 体现了开发强度决策的客观、公平和灵活性.

以多层板式集合住宅为例, 以北京地区入户调查问卷取得的相关资料为数据基础, 建立了居住环境与居民喜好之间关系的函数, 尝试用多用户代理系统和生成式计算机的模拟方法编写程序, 由计算机程序自动生成的规划布局形式可以作为候选方案供建筑师参考和选择.

本文以建筑师的视点考察了当前我国精神医疗设施中存在的主要问题. 借鉴发达国家的经验教训, 回顾了世界精神医疗简史及精神病医院演进的主要阶段并通过大量数据分析了国外相关设施的现状, 从政府监管的角度比较了精神病公立医院和私立医院的作用, 考察了精神病医院和综合医院精神科在医疗体系中的功能和定位,并在此基础上探讨了我国精神医疗设施体系化的必要性、精神病医院在该体系中的作用及其发展方向.

在城市道路照明中, 可见度是对驾驶员的视觉可靠性起综合影响作用的评价指标, 它对道路照明安全和节能起着非常重要的作用. 本文介绍了道路照明可见度的概念及影响因素, 详细研究了可运用于道路照明可见度设计中的小目标可见度的计算模型; 从驾驶员的视功能和视觉舒适性出发, 阐述了制定城市道路照明可见度标准的重要意义.

城市建设现代化是城市化进程中的关键指标, 也是衡量社会经济文化发展水平的重要标识. 本文对城市建设现代化的相关概念进行了分析与探讨, 逐层剖析城市建设的状况与特征, 建立城市建设现代化评价指标体系, 从城建规划控制、城建设施水平、城建综合管理、城建资金人员4个角度评价城市建设的现代化水平, 并在城市研究尺度链中选择江苏省域尺度作为研究层次, 对评价结果进行了分析, 进而向可操作、可调控的发展方向做出努力.

高胡是广东音乐的主奏乐器, 在民族管弦乐队中占有重要地位. 但对其发音强度一直未有深入研究. 本文介绍了在混响室内参照国家标准, 由两位资深乐师使用各自的高胡在pp, mp, f和ff四种力度下分别演奏乐曲、音阶和代表性单音时的声功率级及其频谱的测试工作. 测试结果表明, 高胡在不同力度下演奏不同内容时, 声功率级差别较大. 本文建议以高胡在f力度下演奏音阶时所辐射的声功率级作为高胡发音强度的代表性数据.

多空中/地面机器人异构协同是一个新的前沿性技术领域, 该技术可拓宽空中机器人和地面机器人的应用范围, 提高其侦察、搜救及执行其它任务的效率. 本文对空中/地面机器人的异构协同技术中的群集运动、编队控制、编队控制稳定性分析、网络控制、实际应用等核心问题进行了系统综述, 并分析空中/地面机器人异构协同技术的未来发展趋势.

基于闭口热力系可用能的概念，探讨了熵的宏观物理意义. 将热力系从初态(给定状态)到达末态(与环境相平衡的状态)的过程分为2个连续子过程：等容过程和绝热过程，它们也可分别称为热力系与环境的热相互作用(间接作功)和功相互作用(直接作功)过程. 揭示了熵的宏观物理意义是系统与环境进行热相互作用(间接作功)时不可用性的量度，这一表述相比于现有文献更为确切. 定义了不可用能函数，在等容过程和绝热过程中，它们的表达式分别为T₀S和p₀V，其变化量分别代表闭口热力系统在等容和绝热过程中的不可用能. 最后，通过比较克劳修斯和玻尔兹曼对于绝对熵的宏观和微观表达式，在一定程度上建立了2种表达式之间的联系.

无焰燃烧技术是一种新兴的超低NO_X排放燃烧技术, 其优点在于: 1) 能够同时实现CO与NO_X的超低污染排放; 2) 具有宽泛的燃料适应性, 可以燃烧包括中低热值富氢燃料在内的多种燃料; 3) 燃烧稳定, 不存在热声振荡与回火等问题. 本文设计了一个采用无焰燃烧技术的燃烧室并对该燃烧室在不同工作模式下的动态压力特性进行测试分析. 结果说明, 无焰燃烧技术能够在达到极低污染排放同时, 仍然稳定燃烧, 不发生热声振荡, 是一种有前途的超低污染燃烧技术. 而当燃烧室中存在值班燃料时, 在某些工况下会产生热声振荡.

对具有导热和表面辐射换热相互耦合的封闭腔内的自然对流进行了数值研究, 计算采用层流模型, 为SIMPLE算法, QUICK差分格式. 计算结果表明, 在自然对流的封闭腔内, 辐射换热比对流换热更占主导地位. 当具有固体层时, 导热的效应使总的对流换热有所增长(曲线的初始部分), 但当固体层的导热系数比超过一定值时(k_r≥10), 再增加固体的导热性能, 对封闭腔内的流动和换热的影响就不明显了. 从数值上证实了在实际的建筑环境中, 只要外围护结构的厚度达到一定的数值就可以达到隔热保温的要求. 再增加厚度并不会得到更好的效果.

将“混合励磁”思想引入双凸极永磁电机, 提出一种定子永磁型混合励磁双凸极电机, 对其进行系统深入的理论分析和实验研究. 理论上, 建立了电机的数学模型; 提出了切实可行的该类电机的一般设计方法, 建立了电机的一般功率方程, 推导出电机磁场调节能力与最大速度之间关系, 为电机的电励磁绕组的安匝数、永磁体用量等关键电磁参数的确定提供理论依据. 将2维和3维有限元相结合, 提出快速、准确的“一步法”对电机特有的定子外漏磁以及端部漏磁进行研究, 并对电机电磁性能进行了分析; 提出了该类电机的驱动控制策略和方案, 并进行了实验研究. 原理样机的实验结果不仅验证了理论分析的正确性, 而且表明, 该电机在保留双凸极永磁电机优点的同时, 能有效拓宽调速范围, 在宽调速范围内具有较高的能量效率, 在电动汽车等应用领域具有应用前景.

通过对40℃时、不同pH值和不同过饱和度下磷酸二氢钾(KDP)晶体{100}面生长的原子力显微镜(AFM)的非实时研究, 发现在低过饱和度下, {100}面台阶化明显, 台阶形貌差异较大; 高过饱和度下, KDP晶体生长以二维成核机制为主. 对于pH=4.2和pH=2.5, 在过饱和度较低时, 位错生长机制控制晶体的生长; 当σ≥0.05时, 二维成核机制起主导作用. 而pH=5.0时, 在低过饱和度下同样是由位错机制控制生长, 但当σ ≥0.03晶体生长即以二维成核机制为主. 通过对25℃时、不同pH值、低过饱和度下KDP晶体{100}面台阶推移的原位实时AFM的研究, 估算了KDP晶体{100}面的法向生长速度, 发现pH=5.0时生长速度最快, 晶体生长主要受螺旋位错生长机制控制. 另外, 发现随着过饱和度的降低, 台阶的密度也随之减少, 宽度变大. 最后, 通过原位实时AFM, 观察到一种各向异性生长的台阶推移现象.

通过将规则Kelvin 模型沿某一方向伸长, 而保持与其垂直方向的原有尺寸不变, 得到了结构各向异性的胞体模型; 然后, 利用其在整个空间具有的周期性和对称性得到了简化后的周期性结构单元, 并类似于已有文献中的做法, 采用半支柱求解单元和弹性挠曲理论来分析其力学行为, 获得了沿胞体伸长以及垂直于胞体伸长两个不同方向上的应力、应变的理论表达式和相应的压缩应力-应变曲线; 并且, 利用有限元模拟方法对上述理论预测结果进行了验证. 结果表明: 在应变不太大时, 理论预测与有限元数值模拟结果非常接近, 证明了理论分析的有效性; 各向异性比对泡沫材料的力学性能影响显著, 随着各向异性比的增加, 在相同应变下, 压缩应力在胞体伸长方向得到提高, 而在垂直于胞体伸长方向则表现为下降.

建立了柔性蒙皮在气动载荷作用下的变形分析方法. 翼型压力分布计算采用面元法, 结构分析采用有限元方法. 在此基础上, 计算了柔性蒙皮在气动载荷作用下的变形情况以及变形对气动力的影响. 数值结果表明: 后缘部分的柔性蒙皮在气动载荷作用下被“吸”成鼓包形状; 同时, 翼型上表面压力在“鼓包”位置出现比较大的变化. 采用Jacobs 的蒙皮形变准则(蒙皮的最大形变量小于弦长的0.1%), 计算和分析了可变形后缘弯度机翼对柔性蒙皮的刚度要求. 计算结果表明: 对于可变后缘弯度机翼而言, 增大蒙皮弯曲刚度和拉伸刚度的比值可以减小蒙皮结构对拉伸刚度的要求. 柔性蒙皮的最大形变量是随着其拉伸刚度的降低而增加, 但增加的幅度取决于蒙皮弯曲刚度的大小; 当蒙皮弯曲刚度大于某个值时, 蒙皮的变形量由弯曲刚度来控制, 拉伸刚度不在起作用, 这对柔性蒙皮的结构设计具有重要的指导意义.

针对缝洞型介质的特点, 提出了离散缝洞网络宏观流动数学模型. 该模型将缝洞型介质划分为岩块系统, 裂缝系统和溶洞系统, 其中裂缝和溶洞嵌套于岩块中, 并相互连接成网络, 岩块和裂缝系统视为渗流区域, 溶洞系统视为自由流动区域. 基于均匀化理论对离散缝洞网络宏观流动数学模型进行了尺度升级分析, 推导得到了大尺度上的等效Darcy 流动方程, 并给出了缝洞型介质等效渗透率张量的理论求解公式. 通过算例验证了本文方法的正确性, 最后分析了不同缝洞结构多孔介质的渗透性.

建立一种阵列电极技术, 通过测量不同时空的微电极腐蚀电位、电偶电流及其动态变化, 研究了在腐蚀介质作用下, 混凝土中钢筋腐蚀发生、发展早期过程阳极区和阴极区分布特征, 探讨了钢筋腐蚀过程宏观腐蚀电池与微观腐蚀电池的相互作用机制. 结果表明, 伴随着点腐蚀的发生、发展过程, 在钢筋/混凝土界面宏观腐蚀电池的作用明显, 宏观腐蚀电池电流分布与腐蚀电位有密切的对应关系. 混凝土中钢筋腐蚀过程总是存在着宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池, 二者密切相关、相互作用, 对钢筋局部腐蚀的发生、发展过程有重要影响.

草本、灌木植物及木本植物的侧根与岩土体相互作用是类似的, 都对边坡岩土体起到摩擦加筋的作用, 使边坡土体成为土与根的复合材料, 在浅层边坡岩土的加固中起到重要作用, 从而提高土体强度, 达到使边坡浅层土体稳定的目的. 但是目前的研究仍然停留在定性地分析根与土体的作用关系上, 本文试图在定量分析摩擦型根和岩土相互作用原理方面做些探索性的工作, 通过对草本植物的根系(包括木本植物的侧根系)与岩土体的相互作用的研究分析, 建立了摩擦型根-土力学作用模型, 运用云南松野外实验结果验证了模型预测的正确性. 力学模型的建立为定量地分析植物根系与土体的相互关系提供了重要的理论指导, 具有一定应用价值.

采用葡萄糖引导水解-热处理工艺, 通过调节热处理温度制备了不同形貌和结构的海胆状α-Fe₂O₃, 并研究了其电化学特性. 结果表明, 改变热处理温度可有效地调节产物的结构和电化学性能. 在300℃热处理获得由梭形纤维束组成的海胆状α-Fe₂O₃ 电极材料具有高的初始放电容量(1475.0 mAhg⁻¹), 这明显高于 700℃热处理获得由高结晶度的纳米棒组成的低比表面积的海胆状α-Fe₂O₃ 电极材料的931.2 mAhg⁻¹. 这是由于低结晶度、高比表面积和有序的双模式孔有益于电解液的吸附和锂离子的传输, 使电化学反应活性提高.