经由脉冲式爆炸连接的复合式张弛振荡

张弛振荡现象普遍存在于自然科学以及工程技术的各个领域,探索张弛振荡的可能路径是张弛振荡研究的重要问题之一.最近,一种名为"脉冲式爆炸"(pulse-shaped explosion,PSE)的可以诱发张弛振荡的新机制被相继报道.PSE意味着平衡点和极限环表现出了与参数变化相关的脉冲式急剧量变,这导致系统出现急剧转迁现象,进而诱发张弛振荡.本文以多频激励Mathieu-van der Pol-Duffing系统为例,探讨了复合式的张弛振荡现象.当参数激励和外部激励存在相位差时,快子系统包含了两个不同的向量场部分,由此得到了系统的双稳定特性.特别地,在狭小的参数范围内,分岔会随着PSE的产生而产生,这使得PSE更具复杂性.基于此,揭示了两种复合式的张弛振荡,其特征是每一周期的演化过程包含了由PSE连接的两个张弛振荡簇.我们的研究深化了对PSE及张弛振荡复杂动力学行为的理解.     

分布储能式电磁轨道炮效率分析

分布储能式电磁轨道炮在长导轨发射中具备高发射效率优势,为实现分布储能式电磁轨道炮的恒流特点,建立可供发射器参数、结构设计参考的仿真模型尤为重要。针对口径为60 mm×80 mm的矩形轨道炮,根据电流波形的平稳性要求,沿导轨方向设置电流馈入点,诊断电枢位置并分时序触发各馈入点电源,以测试分布储能式电磁轨道炮的工作性能。在COMSOL三维磁场中建立矩形导轨-电枢模型,基于电流和磁场的多物理场耦合有限元分析得到磁场和电流的分布,并利用电磁场仿真结果实现电流趋肤效应下轨道电阻梯度计算。基于MATLAB SIMULINK平台对电容储能型脉冲功率电源模块建立电气电路;分析分布储能式电磁轨道炮非线性时变的动态特性并建立轨道及电枢阻抗模型,计算正向电磁力、滑动摩擦力构造电枢的运动方程,并使用信号电路建立电枢-导轨模块,通过Simulink测量模块连接两个隔离的网络,仿真计算得到导轨电流及电枢的出膛速度。设计了总储能为4.16 MJ的分布式储能轨道炮,结果显示,电容预充电压为10.8 kV时,导轨长为3 m的分布式电磁轨道炮可将1 kg的弹丸加速至1.4 km/s,与炮尾集中式电磁轨道炮相比,系统发射效率可提升约3%。     

局部表面纳米化双层嵌套式金属薄壁吸能结构的数值模拟和设计

基于局部表面纳米化技术，设计了一种双层嵌套式金属薄壁吸能结构。在表面纳米化技术对金属力学性能影响的研究基础上，优化了环向交错式和连续式条纹局部表面纳米化布局，得到了双层嵌套式方管吸能结构设计方案和吸能参数。结果表明，表面纳米化对材料的屈服极限提升显著，所设计的局部纳米化双层嵌套式方管吸能结构的比吸能可提高57.1%。同时也证实局部表面纳米化是一种有效的吸能提升技术。     

基于二维MEMS器件的微型投影技术

利用微机电器件的二维偏转特性，以激光二极管为光源，通过二者结合来实现激光扫描微机电器件的投影系统。和传统微型投影技术相比，基于微机电器件的微型投影显示系统具有尺寸小、能耗低、图像对比度高等优点。根据元器件特性，对激光光束进行准直、汇聚、匀化处理，并借助二维微机电器件的反射偏转特性设计了物镜后扫描系统，再对扫描方法、像素排列等进行优化分析。设计结果显示:系统像面尺寸为104 mm×59 mm，包含80%能量时单像素点几何半径在186 μm以内，系统分辨率可以达到558×314 pixel，刷新率为30 Hz。设计的投影系统可用在车载平视显示系统等小型投影系统中，也可为类似设计提供参考。     

基于锯齿波偏频的谐振式光纤陀螺标度因数测试

针对转台测试谐振式光纤陀螺标度因数时存在的测试精度受限于转台性能影响的问题,提出一种基于锯齿波等效输入的陀螺标度因数测试方法.通过在相位调制器上叠加锯齿波偏频信号用于模拟角速度输入,分析了实际转台输入和模拟角速度输入下谐振式光纤陀螺闭环传递函数,推导了偏频锯齿波信号参数与实际输入角速度的对应关系,理论证明了其技术可行性.搭建了基于锯齿波偏频的陀螺标度因数测试系统,对研制的陀螺样机进行了标度因数及非线性度测试,基于锯齿波偏频方法测得的陀螺标度因数与实际转台测试结果基本一致,且标度因数非线性度从0.42%优化到0.26%.研究表明基于锯齿波偏频的谐振式光纤陀螺标度因数快速标定测试方法不仅可以精确测得标度因数,还可有效抑制转台振动等环境干扰引入的测量误差.     

吸气式高超声速飞行器机体/推进一体化内外流非定常耦合方法

基于吸气式高超声速飞行器机体/推进一体化的气动布局设计方式，文章提出了一种内外流一体化流场的耦合求解方法，其中燃烧室内流场采用考虑有限速率化学反应动力学模型的一维非稳态方法求解，进气道和尾喷管外流场采用二维CFD软件计算，进气道与燃烧室在耦合界面处通过一维平均方法实现静温、静压和Mach数等参数传递.并分别以日本国家航空与航天实验室（NAL）的氢燃料燃烧室模型作为内流场验证算例，以某典型高超声速飞行器一体化模型作为内外耦合流场验证算例.研究结果表明:有限速率化学反应准一维方法能较为准确地模拟燃烧室内燃烧流场，提出的内外流场耦合方法能够有效地计算出内外流耦合效应，计算后体压力分布与理论值较接近.该方法可为超燃冲压发动机的性能快速分析和吸气式高超声速飞行器机体/推进一体化的初步分析设计提供重要参考.      

液电脉冲激波特性分析

基于相应的数学模型来表征液电脉冲激波的产生和传播过程,搭建了液电式碎岩综合试验平台,分析了典型的激波特性的仿真和实测结果。给出了不同充电电压下液电脉冲激波特性的仿真结果,并分析了充电电压对激波特性的影响。结果表明:充电电压为11 kV时,激波的压力峰值为2.67 MPa,激波能量为27.30 J,波前时间为2.16μs,激波加载速率为1.24 MPa/μs,电能转化为激波能量的效率为13.35%;提高电容充电电压,激波压力峰值和激波能量增大,波前时间减少,激波加载速率增加,但电能转化为激波能量的效率降低。利用建模分析的方法,可以根据放电回路参数预测液电脉冲激波特性,从而为进一步研究激波破碎岩石的形态和效果提供理论依据。     

理想气体P（V）直线过程的摩尔热容

本文具体分析理想气体在P(V)直线过程中的摩尔热容问题．导出了摩尔热容的函数式，讨论了它的取值范围和变化规律，并依此阐明过程中系统吸放热的细致情况。     

方波信号的傅里叶分解实验

选择通用设备，建立了一个简易的周期信号傅里叶分析系统，通过其测试了方波信号各谐波成份的频率和幅度值，验证了方波信号的傅氏展开关系．     

猝灭式染料激光器理论研究

理论上研究了由准分子激光泵浦的猝灭式染料激光器的猝灭机理，对于一些具体的泵浦情况，通过激光速率方程理论上探讨了激光器的猝灭效果，并且对激光器的一些重要参数进行了一些研究。