理想磁流体中激波与矩形密度界面相互作用的数值研究

发展一套采用三阶WENO格式和混合GLM方法的理想磁流体数值方法,并对激波与矩形密度界面相互作用进行数值研究.通过圆极化阿尔芬波和旋转激波管问题对数值方法的稳定性和可靠性进行验证.在入射激波马赫数为10,界面内外气体密度比为10的情况,对比不同磁场中矩形密度界面的演变过程.结果表明,磁场能够减少界面上涡量的生成从而抑制界面不稳定性,并且磁场对界面的加速过程以及界面内外气体混合率有影响;而界面的存在将会使波后部分区域磁场增强;由于尖角的存在,矩形界面的发展与圆形界面不同.     

集中载荷作用下FRP布加固带裂缝木梁的弯曲

将FRP布视为正交各向异性材料,考虑其拉伸与压缩时的双弹性模量性质,给出了四周粘贴FRP布加固带裂缝木梁四点弯曲的边值问题,得到了FRP布加固木梁挠度的解析解,并验证了其有效性和适用性.参数分析表明:相比于侧面粘贴CFRP布,在木梁受拉侧沿轴向粘贴CFRP布的刚度加固效果更加显著;CFRP布加固木梁的挠度随CFRP加固布厚度和弹性模量的增加而减小,但当侧贴CFRP布厚度增加到某一值时,继续增加厚度对木梁挠度的减少效果已不明显;当受拉侧CFRP布厚度较小时,木梁挠度随CFRP布厚度的增加非线性减小,而当受拉侧CFRP布厚度较大时,木梁挠度随CFRP布厚度几乎呈线性减小.同时,当侧贴CFRP布的剪切模量很大时,此时,CFRP布加固带裂缝木梁的挠度趋于CFRP布加固完整无裂缝木梁的挠度,此时,CFRP加固完全消除了裂缝因素.     

功能梯度简支矩形板的非线性动力响应

研究了功能梯度简支矩形板在横向简谐激励作用下的非线性动力响应问题。采用幂律分布规律描述功能梯度材料的等效材料参数,基于Galerkin法建立了系统广义坐标的常微分控制方程。利用平均法得到了系统的幅频响应特性,分析了功能梯度矩形薄板的非线性主共振特性。数值算例验证了平均化方法的正确性,揭示了功能梯度平板主共振响应中的多值性和跳跃现象;同时分析发现初始条件会改变功能梯度平板主共振的响应幅值。最后讨论了功能梯度材料的梯度指数对系统幅值响应的影响。     

面内阶跃载荷下矩形薄板的塑性动力屈曲

对于面内阶跃载荷作用下矩形薄板的塑性动力屈曲问题,将临界应力和屈曲惯性项指数参数作为双特征参数求解。由相邻平衡准则导出失稳控制方程,由动力屈曲发生瞬间的能量转换和守恒准则,导出波阵面上的屈曲变形补充约束条件。失稳控制方程、边界条件、塑性波阵面上的连续条件和补充约束条件构成了定量求解两个特征参数和动力屈曲模态的完备条件。研究了矩形薄板塑性动力屈曲过程中板的厚宽比、冲击载荷大小、屈曲模态和临界屈曲长度之间的关系。     

功能梯度矩形板问题三维理论的半解析解

针对功能梯度材料矩形板问题,基于三维弹性理论,将位移和应力分量作为基本变量,通过双三角级数将其控制微分方程转化为常微分方程组的边值问题。采用插值矩阵法直接对常微分方程组边值问题进行求解,得到了功能梯度材料矩形板三维位移、应力场的半解析解。通过算例给出了材料参数按指数形式和幂函数形式变化情况下的功能梯度板的弯曲问题。对比有限元法和状态空间法,结果表明：本文提出的状态空间与插值矩阵法相结合的半解析法能有效地分析材料参数按任意形式连续变化的功能梯度矩形板问题,且具有良好的精度,精度可达10-4量级,能够满足工程需要;与其他方法相比,本文方法具有实施便捷、计算量小等优点,根据其力学场分析结果可设计出满足各种不同需求的功能梯度材料。     

X波段脉冲电子顺磁共振谱仪的矩形腔与微型平面腔的设计

为了满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的需要,设计并制作了连续波谐振腔和脉冲谐振腔. 连续波谐振腔采用矩形谐振腔的设计,而脉冲谐振腔采用了微型平面腔的设计. 在设计阶段,使用Ansoft-HFSS三维电磁仿真软件对2种谐振腔进行模拟计算. 微型平面腔的加工采用了微纳加工技术. 制作完成的谐振腔的参数指标由网络分析仪测定. 实验测得2种谐振腔的参数指标符合理论模拟值,并满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的要求.     

Global bifurcations and multi-pulse chaotic dynamics of rectangular thin plate with one-to-one internal resonance

Global bifurcations and multi-pulse chaotic dynamics for a simply supported rectangular thin plate are studied by the extended Melnikov method.The rectangular thin plate is subject to transversal and in-plane excitation.A two-degree-of-freedom nonlinear nonautonomous system governing equations of motion for the rectangular thin plate is derived by the von Karman type equation and the Galerkin approach.A one-toone internal resonance is considered.An averaged equation is obtained with a multi-scale method.After transforming the averaged equation into a standard form,the extended Melnikov method is used to show the existence of multi-pulse chaotic dynamics,which can be used to explain the mechanism of modal interactions of thin plates.A method for calculating the Melnikov function is given without an explicit analytical expression of homoclinic orbits.Furthermore,restrictions on the damping,excitation,and detuning parameters are obtained,under which the multi-pulse chaotic dynamics is expected.The results of numerical simulations are also given to indicate the existence of small amplitude multi-pulse chaotic responses for the rectangular thin plate.     

用楔形体解答求解矩形变截面梁及其适用范围

根据弹性力学课程中楔形体受重力和液体压力,以及楔形体在楔顶或楔面受力时的基本解答,利用圣维南原理和叠加原理,对工程中常见的矩形变截面悬臂梁（坝体）的应力解答进行求解.同时,应用有限单元法对所得结果进行校核,进而讨论该方法的适用范围.     

一种应用在高精度贴片机上的视觉纠偏算法

高精度贴片机的视觉定位系统是提高贴片精度的关键。利用机器视觉技术分别对贴片元件和PCB板的位置及角度偏差进行检测。采用了以区域生长法为基础的元件中心和角度的计算方法,以最大内接矩形法计算了PCB板的中心和角度,从而得到了需要纠偏的位移和角度。实验验证元件中心的检测精度可达30 μm,算法处理总时间为63.6 ms,满足贴装元件定位检测系统对高速高精度的要求。     

柔性印刷线路板LED贴片质量视觉检测方法

柔性印刷线路板中LED的粘贴需经过点银、贴片、封胶等工艺,其中贴片过程中会产生漏粘、异物、粘斜、偏移等一系列质量问题。提出了一套基于机器视觉的贴片质量在线检测方法:通过最小外接矩形获取有效区域的范围,利用基于轮廓特征的模板匹配对贴片所在连接盘进行定位;利用动态模板匹配检测漏粘缺陷;通过平均灰度值比较法检测LED上的异物缺陷;采用有效区域与LED区域的交集与差集对粘斜与偏移缺陷进行检测。该方案已应用于工业生产线,并且具有较高的检测准确率。