为助力我国铁路数字化转型升级，需加快推进智能铁路的总体建设。以厦门北高铁车站为目标场景，结合我国铁路实际，采用射线跟踪(RT)技术对932 MHz、2.1 GHz、41 GHz 和93.2 GHz 4 个频段的铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)、铁路5G(5G-R)、毫米波通信系统3 种制式的信道特性展开研究。依托高性能射线跟踪仿真，精准刻画了不同频段下高铁车站场景的电波传播特性，对多频段、多制式下的多维度信道特性进行比较和研究。结果表明，电波频率越高，无线信号覆盖范围越小；且经由散射体产生的多径越少，多径信号在时间域和空间域的色散程度越弱。本文研究基于高铁车站的应用场景，为铁路专用移动通信系统的设计与改善提供了相应的理论依据、数据支持。

量子阻抗Lorentz振子（QILO）是基于Bohr-Sommerfeld理论和量子力学选择定则对Lorentz振子量子化所新近建立的模型。根据该模型，分别对Li₂SnTeO₆、CsClO₃和Na₂Nb₄O₁₁ 三种光学晶体二次谐波特性进行了分析与数值模拟，尝试提出了一种估算晶体二阶非线性光学系数的方法。首先，根据晶体线性吸收光谱的峰值频率和半峰全宽，利用QILO模型计算了晶体的原子跃迁前后的有效量子数，然后根据QILO的二阶非线性效应参数的计算公式推算了晶体二阶电极化率，由此得到上述三种晶体在波长532 nm的倍频系数分别为0.17 pm/V、0.69 pm/V和1.17 pm/V，且与第一性原理的数值吻合较好。结果表明，基于QILO模型的二阶电极化率，有助于分析和提高材料的和频、差频以及倍频的效率，且方法简单、计算耗时少、运算效率高。

在配方和原料一定的情况下，高铝瓷的组成、结构与性能在很大程度上取决于烧成制度。本文系统研究了高铝瓷物相组成、微观结构和力学性能随烧成温度的变化，并分析了原因。结果表明，随着烧成温度从1 160 ℃升高到1 310 ℃，瓷件中发生熔解的刚玉和石英颗粒增加，内部刚玉相含量从3785%（质量分数，下同）下降到3502%，石英相含量从760%下降到194%，熔解的刚玉和部分石英以莫来石形式析出，瓷件内部莫来石含量从749%升高到1141%。随着烧成温度从1 160 ℃升高到1 280 ℃，瓷件内部玻璃相含量从4706%提高到5163%，瓷件真气孔率从1250%下降到559%，但是当烧成温度达到1 310 ℃时，瓷件过烧，内部真气孔率增加到699%。当烧成温度为1 160 ℃时，瓷件生烧，存在开口气孔，瓷件弯曲强度仅151 MPa；当烧成温度增加到1 190 ℃，弯曲强度达最大值181 MPa；随着烧成温度继续升高到1 310 ℃，瓷件内部总晶相含量从5294%下降到4837%，瓷件内部起弥散增强作用的晶相颗粒减少，瓷件强度从181 MPa逐渐降至158 MPa。这些研究结果对优化高铝瓷的配方、烧成制度及材料性能都有重要的参考意义。

空间分辨率是衡量遥感载荷光学成像性能的重要指标。传统二维扇形靶标影像难以直接用于载荷空间分辨率检测，精度受限于载荷构像模型以及影像校正处理方法。本文结合圆球球面数学模型，设计了扇形与网格混合的球面靶标，提出了一种直接在球面靶标影像上进行光学成像载荷空间分辨率检测方法。该方法针对球面同心圆移动椭圆成像以及偏心率局部一致特点，沿球面同心圆圆心直线方向进行多尺度椭圆拟合，并通过多尺度拟合椭圆长半轴的相对比例关系来精确计算遥感载荷空间分辨率，达到直接基于球面靶标中心投影影像进行载荷空间分辨率检测的效果。采用仿真球面靶标进行检测方法准确性验证，实验结果表明，本文方法具有优于传统检测方法的检测精度。进一步采用中国（嵩山）卫星遥感定标场中布设的实体球面靶标，开展了光学成像载荷空间分辨率检测实验，验证了本文方法的空间分辨率直接检测能力和检测结果有效性。

激光抛光是一种非接触式绿色自动化抛光技术，可以替代传统的抛光技术。为了研究激光抛光对DC53淬硬钢表面质量问题，采用波长为1064 nm的连续激光对DC53淬硬钢表面进行抛光处理，研究了激光抛光后材料的表面粗糙度、硬度、杨氏模量、耐腐蚀性能以及加工表面亚表层微观组织的变化。结果表明：在激光功率为180 W、扫描速度为20 mm/s、扫描间距为0.06 mm时平均粗糙度从4.829 μm降低到0.505 μm，粗糙度降低约90%，同时抛光后材料的表面硬度及耐腐蚀性能相较于初始样品均有所下降，熔融区硬度下降约40%，自腐蚀电位下降约4%。

为了揭示砂浆的水分传输机制, 构建了细骨料-界面过渡区-水泥浆体的砂浆三相模型, 采用部分反弹格子Boltzmann方法模拟了水分在砂浆内部的传输过程, 研究了骨料体积分数、界面过渡区厚度及孔隙结构对砂浆水分渗透系数的影响。结果表明: 当界面过渡区厚度较小、孔隙率较低时, 砂浆的水分渗透系数随骨料含量的增大而降低且始终低于水泥浆体的水分渗透系数; 当界面过渡区厚度增至150 μm或有效孔隙率超过水泥基体2倍时, 砂浆的水分渗透系数会接近甚至超过水泥浆体的水分渗透系数。界面过渡区效应、骨料稀释作用以及迂曲传输路径的相互竞争是产生上述现象的根本原因。