二茂铁基环氧衍生物

二茂铁基环氧的分子结构中同时含有环氧和二茂铁,是一类兼具化学活性和多功能性的特殊材料。这类材料具有单体结构多样性和聚合物的多功能性,近年来对其制备方法和应用的研究受到广泛关注。研究者们已利用二茂铁醛、酮、烯、氯醇、双醇、乙酰氯等为中间体,制备出二十多种小分子化合物。采用二茂铁接枝环氧聚合物或含烯单体自由基聚合,分别得到多种结构的聚合物。本文在综述二茂铁基环氧制备方法的基础上,进一步讨论了这类材料的结构稳定性。研究发现,当二茂铁处于环氧的邻位时,极易形成卡宾结构,使得环氧开环并重排成醛。通过列举典型研究实例,阐明其在功能材料、传感介质、燃速催化、催化剂配体以及药物合成等方面的应用,并就其在材料表界面的发展趋势进行了展望。     

大型液体火箭姿控与跷振大回路耦合动力学建模与分析

大型液体火箭结构模态的空间化分布特征导致结构振动、姿态运动和推进系统液路脉动存在相互耦合,进而影响传统姿控回路的稳定性. 针对大型液体火箭, 充分考虑姿态控制系统对箭体姿态动力学和弹性振动的影响, 以及箭体结构弹性振动与推进系统的耦合作用(跷振(POGO)), 建立了姿控与跷振大回路耦合模型. 该模型包含了推进系统、结构系统与姿控系统之间的耦合因素, 可进行姿控-结构-推进大回路耦合机理研究. 该模型具有非奇异的优点, 可以直接用于频域分析和时域仿真. 基于该模型研究了我国某型号液体捆绑火箭推进系统参数——泵增益和蓄压器能量值对姿态运动与结构振动稳定性的影响. 研究得出, 泵增益和蓄压器能量值的变化不仅导致了结构振动的不稳定, 而且也导致了姿态运动的发散. 因此, 对于大型液体捆绑火箭, 推进系统与姿控系统之间存在不可忽略的耦合作用, 在设计姿控系统时, 有必要考虑推进系统对姿控系统稳定性的影响.      

一种含负刚度元件的新型动力吸振器的参数优化

提出了一种含有负刚度弹簧元件的新型动力吸振器模型,对该模型的最优参数进行了详细研究. 通过拉氏变换得到了系统的解析解,发现该系统存在着两个固定点,利用固定点理论得到了动力吸振器的最优阻尼比和最优频率比. 进一步研究发现接地刚度取负值时能够得到更好的减振效果,根据负刚度的特性得到了在保证系统稳定情况下的最优负刚度比. 通过数值解与解析解的对比证明了解析解的正确性. 通过与两种已有的典型动力吸振器模型在简谐激励和随机激励情况下的对比,说明了负刚度模型在主系统减振方面具有很大的优势,减振效果远优于两种已有动力吸振器模型,从而为设计新型动力吸振器模型提出了理论上的依据.      

基于波数域直接求解法的正交加筋板声辐射研究

为了研究正交加筋板的声辐射问题,基于波数域直接求解法,建立了研究正交加筋板声辐射特性的理论模型。先利用傅里叶变换法求解周期结构的声振理论模型,得到波数域中关于结构响应的无限大耦合代数方程组,采用数值方法将其截断成有限项求解,结合稳相法便可快速获得远场辐射声压。该方法对单向和正交加筋板的预测结果与现有文献中的理论结果取得了良好的吻合,验证了理论模型的准确性和可靠性;并进一步通过数值算例研究了作用点位置,加强筋间距及平板厚度对结构声辐射特性的影响。      

波场合成与波场分析的有源房间补偿方法

波场合成是一种空间声重放技术,利用扬声器阵列在宽阔的听音区域内重建声场。为消除或者消减听音房间的反射对重建波场的影响,利用测量环绕听音区域的闭合曲线上声压和声压梯度来分析波场,推导了基于圆形阵列进行波域分解的公式,利用多通道逆滤波进行了平面波域的房间补偿,实验结果显示该算法在整个听音区域内都是有效的。与传统补偿方法相比,边界元法所需的测量传声器数目少计算复杂度低,而波域分解具有更充分的波场分析能力,因此是一种更有效的有源房间补偿方法.      

矩形封闭声腔壁板轻量化对声固耦合特性的影响

基于模态耦合法建立了考虑对侧柔性壁板的矩形封闭腔体声固耦合模型,导出了耦合系统声振响应随柔性板材料属性及厚度变化的近似关系.通过数值仿真计算,详细分析了单柔性板-单侧激励、双柔性板-双侧激励及双柔性板-单侧激励三种情况下板的轻量化设计对系统声固耦合特性及腔内声压响应的影响.结果表明:对于单柔性板-单侧激励及双柔性板-双侧激励情况,低频段腔内声压主要取决于板厚,其次是杨氏模量,而与板密度关系较弱.因此使用适当增厚的轻质板可以同时达到减重和低频区降噪的目标.对于双柔性板-单侧激励情况,适当的轻量化设计可以显著增强两板间低频段振动的耦合,从而降低该频段的声腔模态响应及腔内噪音.在中高频段,增加板厚和材料密度对降低三种情况的腔内声压均有利。      

用于冷原子干涉仪的低相噪信号源设计

冷原子干涉实验中涉及复杂的激光调制技术,为调制器提供合适的射频驱动信号至关重要,驱动信号的相噪直接影响了冷原子干涉仪的灵敏度.设计了 一种能够产生6.834 GHz信号的低相噪信号源,该信号源采用二级锁相环频率合成技术,将恒温晶振输出的10 MHz信号倍频到100 MHz,再将100 MHz信号倍频到7 GHz,最后与...     

无需光速不变假设的狭义相对论新推导

传统相对论依据光速不变原理可以推导出时空的洛伦兹变换公式,而在相对性原理的基础上,利用洛伦兹变换公式和守恒定律又可建立起爱因斯坦的质能关系式.不同于首先从运动学出发来完全确定洛伦兹变换的传统方法,依据相对性原理以及动量和能量守恒,通过讨论粒子的两体衰变过程,论证了相对论能量正比于动质量实际上并不依赖于洛伦兹变换或具体的时空变换特性.从而无须引进光速不变假设和不依赖静质量为0的粒子,给出了一种更为普遍的狭义相对论的新推导.新的相对论公式已不再需要依赖光速,取而代之的是与所有粒子相关的普适极限速度v_m.     

时变参数时滞减振控制研究

时滞动力吸振器对谐波激励有着良好的减振控制效果,但对随机激励的减振控制效果却并不明显,具体表现为时滞动力吸振器对随机激励的减振控制效果与被动吸振器几乎相同。针对上述问题,本文提出了一种新的时变参数时滞减振控制方法。在原有时滞减振控制方法的基础上,首先将时滞增益系数由定值形式变为时间函数形式,然后通过时变优化得到多组时滞控制参数并使其以一定时间周期循环作用于减振控制过程,通过这种方法进一步改善了时滞动力吸振器减振性能。本文最后以二自由度时滞动力吸振器减振模型为例,以主系统的振动响应为仿真对象,运用精细积分法求解了具有时变时滞参数的时滞动力学方程,以此得到了在谐波激励和随机激励作用下主系统振动的时域仿真结果。研究结果表明,在时变参数时滞动力吸振器的控制下,主系统无论是受谐波激励作用还是受随机激励作用,其振动位移、振动速度和振动加速度均比在定值参数时滞动力吸振器控制下时有大幅的减少,时滞动力吸振器的减振性能有了明显的改善。      

考虑非稳态风荷载斜拉索风雨激振响应分析

为研究自然风荷载对斜拉桥拉索风雨激振的影响,将数值模拟的非稳态风荷载作用到拉索振动微分方程中,对拉索振动响应进行了详细分析。首先,针对水线初始位置,使用最小二乘法拟合得到水线初始位置方程;接着,采用四阶Runge-Kutta法求解拉索振动响应。通过比较在非稳态风和稳态平均风作用下的拉索响应,发现在非稳态风荷载下拉索最大振幅的变化趋势并没有发生较大改变,皆是随着风速的增大先增大后减小;但拉索的整个振动过程发生了变化,伴随着节拍改变,其最大振幅也出现在不同振动周期内。此外,从风速-振幅曲线知,对频率为1 Hz,2 Hz和3 Hz的拉索,在一定风速范围内,考虑非稳态风荷载的拉索振幅反而更大,而且此时的风速范围也更大。