高共面/异面抗冲击承载能力的新型蜂窝设计及吸能评估

针对传统蜂窝共面和异面承载能力差距太大的问题,提出了胞壁弓字形弯折蜂窝、层间组合蜂窝和折叠蜂窝等3种新型蜂窝,建立了新型蜂窝的有限元模型并分析了其变形模式和承载能力。结果表明,在相对密度一致的前提下,与传统正六边形蜂窝相比,这3种新构型蜂窝均缩小了共面和异面方向承载能力的差距。其中胞壁弓字形弯折蜂窝的共面/异面承载比提高了21.3倍;层间组合蜂窝两个共面方向承载能力悬殊,承载能力更强的共面方向与异面的承载比值提高了42倍;折叠蜂窝则提高了21.3倍。研究结果可以为抗多向冲击载荷作用下的蜂窝结构设计提供新思路和参考。     

不同水深下水下湿法焊接电弧引弧温度计算

水下湿法焊接技术近年来得到了广泛应用,但目前对水下湿法焊接引弧过程的物理本质的研究很少。首先搭建了水下湿法焊接电弧光谱诊断平台,同步采集不同水深条件下焊接过程中的电流、电压及光谱信号,对不同水深条件下水下湿法焊接引弧阶段进行界定,高速摄像机拍摄水下湿法焊接引弧过程以更直观观察引弧过程中电弧、气泡等水下动态变化。在此基础上,设置光谱仪延时,分别采集了引弧5,10,15,20及25 ms的光谱信号;改变水深条件,得到不同水深条件下引弧不同时刻的电弧光谱图。根据谱线选取原则综合分析,选取Fe元素作为计算水下湿法焊接引弧电弧温度的特征元素。引弧不同时刻均选取了五组数据,运用统计分析的方法对五组数据做平均化处理,以保证计算结果的准确性和可靠性。从Fe元素谱线中选取了五条合适的谱线作为计算水下湿法焊接引弧过程电弧温度的目标谱线,再利用玻尔兹曼图示法分别计算了不同水深条件下引弧不同时刻的水下湿法焊接电弧等离子体温度。结果表明：在相同水深条件下,引弧过程中电弧等离子体温度是随着引弧时间的不断增加而不断变化的,但其变化趋势并不是简单的线性增加,而是分别在引弧的不同时刻出现峰值;随着水深的增加,水下湿法焊接电弧等离子体的温度也随着上升,但其电弧温度的上升趋势开始变缓慢,40 m水深相对于20 m水深的电弧温度上升量要低于20 m水深条件下相对0.3 m水深条件下的电弧温度上升量。伴随着水深的增加,水下环境压力增大造成电弧进一步压缩,但压缩量有限。由于电弧被压缩,弧光的强度也增大。通过光谱分析的方法,从电弧物理的角度获悉水下湿法焊接引弧过程的物理本质,对认识电弧建立过程中微观击穿机理及实际生产中进一步提升引弧过程的稳定性提供了重要参考。     

紧聚焦条件下的轴向双焦点波带片

基于紧聚焦条件下的矢量衍射理论推出了一个解析解形式的环半径公式,利用此公式设计得到的二元相位波带片可以使入射光的紧聚焦区域呈现轴向双焦点分布。并且,公式中的两个焦点的轴向距离和环半径直接相关,可以设计一系列的具有不同轴向距离的二元相位波带片,用来调制高数值孔径物镜,使其产生轴向可调的双焦点。以径向偏振贝塞尔-高斯光束为例,数值模拟了在不同轴向偏移距离的二元相位波带片的调制下的紧聚焦场的空间强度分布。数值模拟结果表明,基于此类二元相位波带片可以成功地实现轴向距离可调的双焦点。此外,利用一些具有特殊轴向距离的二元相位波带片,还可产生"光泡"与"光针"等特殊的紧聚焦场分布。因此,此类二元相位波带片有望应用于微粒子的动态操控与捕获。     

基于高阻抗表面的多频带Salisbury屏设计

为进一步提高传统Salisbury屏的吸波性能, 本文提出了利用高阻抗表面在特定频率同相反射的特性, 替代原有结构中的金属平板设计多频带Salisbury屏的方法. 通过分析不同频率电磁波经高阻抗表面反射后空间电磁场的场强分布, 说明可以通过共用Salisbury屏的损耗层, 在高阻抗表面同相反射的特征频率附近引入新的吸收带. 以不同尺寸方形周期结构的单频和双频高阻抗表面为例, 从仿真和实验两个方面验证了多频带Salisbury屏设计的可行性, 且实验和仿真结果十分符合. 结果表明, 多频带Salisbury屏基本保留了原有的吸波性能, 同时又引入了新的吸收峰, 吸收峰的位置和数量与高阻抗表面同相反射的频带位置和数目有关. 与传统的Salisbury屏相比, 在材料增加厚度不足1 mm 的情况下, 多频带Salisbury屏的设计使反射率小于-10 dB的吸波带宽由8.5 GHz增加到10.1 GHz, 且实现了向长波方向的拓展, 最低频率由7.5 GHz拓展到5.98 GHz.     

湿热作用下热超弹性材料在电子封装中的分层失效问题

研究了具有Gent-Thomas特征的热超弹性材料构成的高聚物电子封装件在回流焊过程中由于吸湿所引发的蒸汽压力以及由于材料的热失配引发的热应力共同作用下而导致的“爆米花”式的分层失效问题.利用超弹性材料空穴生成和增长的理论给出了此类封装材料在回流焊过程中孔穴的生成及增长与蒸汽压力和热应力之间的解析关系.分析结果表明,当...     

消b消c结果不一致何去何从——由09年全国Ⅰ(理)22题浅探二元函数最值问题的解题策略

题目 设函数f(x)=x3+3bx2+3cx有两个极值点x1、x2,且x1∈[-1,0],x2∈[1,2]. (1)求b、c满足的约束条件,并在下面的坐标平面内,画出满足这些条件的点(b,c)的区域;     

Numerical Simulation of the Non-Fourier Heat Conduction in a Solid-State Laser Medium

A hyperbolic model of non-Fourier heat conduction with non-uniform heat source is used to simulate the transient heat transfer in a high-pulse-pumped solid-state laser medium. The temperature fields are numerically analysed using the finite difference method combined with the TDMA algorithm for different pump power densities, pulse durations, thermal relaxation time and cooling intensities, respectively. The calculated results are compared with those predicted by the parabolic heat conduction model based on the Fourier law. The results indicate that the non-Fourier heat conduction phenomenon in laser media should be considered when the pump power density exceeds 104 W/m^2 or under low pulse duration. In addition, the conditions of non-Fourier effects and their influencing factors are analysed.     

Generation of high energy and good beam quality pulses with a master oscillator power amplifier

A high efficiency and high peak power laser system with short-pulse and good beam quality has been demonstrated by using a master oscillator power amplifier with two-pass amplification configuration. The master oscillator, end-pumped with a fiber-coupled laser diode array, provides low power but excellent beam quality pulses, and the amplifier boosts the pulse energy by orders without significant beam quality degradation. Short pulses of 8.5 ns with energy up to 130 mJ and approximately diffraction limited beam quality have been demonstrated.     

解决三角函数的有效方法——三看分析法

高中数学课程中三角函数部分 ,由于公式多 ,变形活 ,很多学生反映这部分知识理解不难 ,但要顺利解决好这方面的习题还颇费周折 ,特别对初学者更是如此 .笔者根据多年的教学经验对三角函数部分的求值、化简、证明的习题总结出一种行之有效的方法—三看分析法 .所谓的三看分析法 ,就是看三角函数的式子结构、函数名种类、角的异同 ,很多三角函数的求值、化简、证明的题目 ,往往表现为式子结构较为繁杂、函数名多个并存 ,角的变化多样 ,要解决好这类问题我们必须本着数学上的基本思想 :化归思想、统一思想 .从这个角度出发将三看分析法归纳如下…     

非接触散斑干涉法测量高温物体应变的研究

描述了散斑干涉高温物体应变测试实验装置工作原理及其实验结果，对钨和石墨的测量表明，该装置可实现高温状态下材料应变测试，测试精度达１μｍ，选择波长６３２．８ｎｍ，半宽２．４ｎｍ的窄带滤光片，配之预处理电路，对６３２．８ｎｍ辐射散射能力较强的材料（诸如钨带等）可实现２３００℃高温非接触应变测量，对６３２．８ｎｍ辐射散射能力较好的材料（诸如石墨等）可实现１５００℃高温接触应变测量。