光纤布喇格光栅沉降传感器

根据光纤布喇格光栅的光学传感原理,提出了一种基于悬臂梁及金属弹性膜片的光纤布喇格光栅沉降传感器结构,对其传感特性进行了实验研究.实验通过产生水的液位差来模拟地基沉降,分析结果显示,光纤布喇格光栅中心反射波长漂移对液位差呈现良好的线性关系,线性度高于0.999,灵敏度可达一2.11 pm/mm.通过改变悬臂梁厚度和有效长...     

光纤法布里-珀罗复合结构折射率传感器的灵敏度分析

理论上推导了光纤法布里-珀罗复合结构传感器的反射光谱条纹对比度与外界介质折射率的关系,并分析了实验参数对传感器灵敏度的影响.利用化学腐蚀渐变折射率多模光纤制作了光纤法布里-珀罗复合结构折射率传感器,空气中的条纹对比度可达30 dB以上,折射率测量的灵敏度达45 dB/RIU(refraction index unit,简RIU)以上.实验结果与理论符合很好.通过理论和实验分析,提出了进一步提高传感器灵敏度的方法. 关键词： 光纤传感器 法布里-珀罗复合结构 折射率测量 灵敏度     

Fiber-optic Fabry-Prot strain sensor based on graded-index multimode fiber

By using a graded-index multimode fiber (GI-MMF) with a relatively flat index profile and high refractive index of the fiber core, a microextrinsic fiber-optic Fabry Prot interferometric (MEFPI) strain sensor is fabricated through chemical etching and fusion splicing. Higher reflectance of the microcavity is obtained due to the less-curved inner wall in the center of the fiber core after etching and higher index contrast between the GI-MMF core and air. The maximum reflection of the sensor is enhanced 12 dB than that obtained by etching of the Er- or B-doped fibers. High fringe contrast of 22 dB is obtained. The strain and temperature responses of the MEFPI sensors are investigated in this experiment. Good linearity and high sensitivity are achieved, with wavelength-strain and wavelength-temperature sensitivities of 7.82 pm/με and 5.01 pm/°C, respectively.     

聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m~(-1)·K~(-1);对于~(12)C聚乙烯单链,其他条件一定时,~(14)C掺杂引起的热导同位素效应比~(13)C更为显著;室温下纯~(12)C聚乙烯单链中~(14)C掺杂原子百分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.     

振动条件下颗粒的分离现象

介绍并分析比较了竖直振动条件下巴西坚果效应与反巴西坚果效应形成的机制和转化条件,以及水平振动下颗粒的分离现象,提出一些意见和建议.     

一类新的非线性离散Bihari型不等式解的估计

本文建立了一类新的具有m项非线性离散Bihaxi型不等式解的估计,所得结果推广了过去关于非线性离散Bihari型不等式的相关结果,并用实例给出了解的估计.     

光纤布喇格光栅应变传感器结构优化研究

提出了一种改进的光纤光栅应变传感器结构,用有限元分析软件对其进行建模和静力仿真,得到其应力分布和光栅区域的应变情况.在整体宽度与厚度相等的情况下,此结构的灵敏度约为传统"工"字型结构的600倍.进一步分析了其关键区域的6个结构参量对应变灵敏度及量程的影响.筛选、设计并加工出不同尺寸的两种应变片,分别用UV胶与玻璃焊料对光栅进行封装,得到灵敏度分别为:249pm/N、330pm/N和1.1pm/N.比较分析表明,本文提供的分析方法与数据,可为不同工程应用场合的最优结构设计提供依据.     

聚乙烯单链拉伸应变下的量子热输运

在室温下,聚乙烯纳米纤维拉伸后的热导率可比聚乙烯块体的热导率提高几十到数百倍.为了相对准确地考察该现象的微观机制,根据聚合物高分子链拉伸应变后系带分子形变的微观特征,从量子力学出发,在密度泛函理论(DFT)计算的基础上,用非平衡格林函数(NEGF)方法,对聚乙烯单链拉伸前、后的声子透射谱、热导及热导率进行了比较,讨论了聚乙烯单链拉伸应变下热输运性能变化的规律.计算表明:聚乙烯单链导热性能随拉伸应变的增加而单调减少.分析了先前分子动力学(MD)方法在计算模型上的不足之处,并对实验现象做出了合理解释.这对澄清高分子聚合物拉伸后热物理性能提升的微观机制有着积极的意义.     

一类新的弱奇性Volterra 积分不等式解的估计

收稿研究了一类新的含有多个非线性项的弱奇性Volterra积分不等式解的估计,所得结果推广了过去关于弱奇性Volterra型积分不等式的相关结果,并用实例给出了解的估计.     

颗粒物质内部滑动摩擦力的非线性振动现象

实验研究了探测棒竖直穿过圆筒中颗粒物质运动时所受的滑动摩擦阻力.研究发现，厚度为容器直径的0.5到2倍之间，粒径为2 mm的颗粒堆，对探测棒的滑动摩擦力在一个平均水平上随时间作非线性振动.当探测棒以小于2×10^-3 m/s的匀速率上升时，滑动摩擦力平均水平超过初始最大静摩擦力F₀的0.2到0.5倍，变化范围可从F₀到2F₀.频率低于1.35 Hz时，各种频率成分的强度随频率增加按幂函数方式衰减，其主要部分的平均周期T与探测棒运动速率v成反比关系. 关键词： 颗粒物质 滑动摩擦力 非线性振动