二维平纹编织C/SiC复合材料的超高速碰撞实验

利用电炮加载聚酯薄膜飞片分别对二维平纹编织C/SiC复合材料(2D-C/SiC)和LY12硬铝材料 在3.4~9.5km/s速度下进行碰撞实验。利用光纤位移干涉仪测定了靶材的自由面速度,并对高速撞击碎片 颗粒进行了收集,采用超声波扫描系统无损检测等方法对2D-C/SiC材料在超高速冲击载荷作用下的力学响 应进行了检测。结果表明,随着冲击能量的增大,2D-C/SiC材料板自由面速度逐渐升高,损伤局部且面积逐 渐增大,碎片云团作用区域逐渐变大。与铝板相比,2D-C/SiC材料碎片云团整体能量较小、作用区域较大、能 量面密度较低,是飞行器防护结构设计中一种比较理想的防护材料。     

等离激元增强上转换发光及其分子检测应用

针对荧光分子检测普遍灵敏度低和检测范围窄的问题,制备了具有等离子激元共振特性的重掺杂半导体纳米结构Cu_2-xS和典型的稀土掺杂上转换发光纳米颗粒NaYF₄：Yb,Er,通过三相界面自组装方法获得了Cu_2-xS/NaYF₄：Yb,Er薄膜基底。结合有限元模拟,计算了不同摆放情况下Cu_2-xS周围的局域电场分布,研究了在实际薄膜中Cu_2-xS纳米盘之间产生的等离激元耦合对上转换发光性能以及对拉曼信号增强的影响。结果表明,Cu_2-xS等离激元层与NaYF₄：Yb,Er发光层的耦合,不仅得到了上转换3个数量级的提高,还实现了分子检测10^-7 mol·L^-1的检测极限,并且获得了10^-3~10^-7 mol·L^-1的宽线性响应,从而达到高灵敏度的定性和定量双功能的精确检测。     

利用核磁共振研究准轮烷的振荡行为

利用含巯基苯醚链和含羟基苯醚链分别与缺电子联吡啶大环化合物CPQT形成准轮烷,并利用变温核磁共振技术研究了准轮烷的振荡行为.     

高效液相色谱法分析十溴二苯乙烷产品

采用Zorbax C18色谱柱(5 μm,150 mm×4.6 mm)于40 ℃下分离十溴二苯乙烷产品,以甲醇-四氢呋喃(体积比为70∶30)为流动相,在230 nm波长下检测。实验结果显示,在十溴二苯乙烷的质量浓度为0.001～0.100 g/L时,其浓度与峰面积有较好的线性关系。该方法对十溴二苯乙烷的回收率大于96%,相对标准偏差为4.0%,可替代热分析法分析十溴二苯乙烷,且能满足工业生产检测的要求。     

基于上位机控制的电焊机遥控操作系统的设计

针对目前采油厂普遍使用的直流电焊机在焊接过程中,需要根据金属质地的不同改变焊接电流大小,同时受空间限制,特殊工况下手工操作不便等问题,对基于上位机控制的电焊机遥控调整焊接电流外加装置进行了研究,提出了一种基于低功耗微处理器MSP430F149控制的无线射频遥控调流装置,该装置由电焊机控制端(下位机)和手持遥控端(上位机)两部分组成.手持遥控调流装置由微处理器MSP430F149,无线通信模块(nRF905),按键电路,显示模块,稳压电源及外围电路组成.电焊机控制装置由微处理器MSP430F149,直流电焊机,环境参数传感器,无线通信模块,稳压电源,有线无线转换开关及电流调节模块组成。实现了直流电焊机工作参数的远程调控,能够节约焊接施工的时间和人力成本,扩展焊机的使用场合。     

一种考虑界面不连续的改进的有限粒子法

有限粒子法（finite particle method，FPM）作为SPH（smoothed particle hydrodynamics）方法的重要改进，有效提高了边界区域粒子的近似精度，但是当FPM处理多物理场时，在不连续界面附近的计算精度会大大降低，并且FPM必须满足的矩阵非奇异性也提高了对界面处理的要求。本文中基于DSPH（discontinuous SPH）方法，提出了一种考虑界面不连续的改进FPM—DSFPM（discontinuous special FPM）法，旨在改善FPM在界面不连续处的计算精度，从而进一步提高其计算效率和稳定性。首先，分析了DSFPM的核近似精度。其次，根据不同的工程问题，给出DSFPM处理小变形和大变形问题的算法流程。利用DSFPM、DSPH和FPM等3种方法对弹性铝块小变形碰撞冲击算例进行了模拟，通过对比分析铝块的速度和应力以及计算时间验证了DSFPM算法在非连续界面处计算精度和计算效率的优势。最后，通过结合DSFPM和DFPM（discontinuous FPM）实现了对于大变形问题的模拟。     

一种基于黎曼解处理大密度比多相流SPH的改进算法

多相流界面存在密度、黏性等物理场间断,直接采用传统光滑粒子水动力学(smoothed particle hydrodynamics, SPH)方法进行数值模拟,界面附近的压力和速度存在震荡.一套基于黎曼解能够处理大密度比的多相流SPH计算模型被提出,该模型利用黎曼解在处理接触间断问题方面的优势,将黎曼解引入到SPH多相流计算模型中,为了能够准确求解多相流体物理黏性、减小黎曼耗散,对黎曼形式的SPH动量方程进行了改进,又将Adami固壁边界与黎曼单侧问题相结合来施加多相流SPH固壁边界,同时模型中考虑了表面张力对小尺度异相界面的影响,该模型没有添加任何人工黏性、人工耗散和非物理人工处理技术,能够反应多相流真实物理黏性和物理演变状态.采用该模型首先对三种不同粒子间距离散下方形液滴震荡问题进行了数值模拟,验证了该模型在处理异相界面的正确性和模型本身的收敛性;后又通过对Rayleigh–Taylor不稳定、单气泡上浮、双气泡上浮问题进行了模拟计算,结果与文献对比吻合度高,异相界面捕捉清晰,结果表明,本文改进的多相流SPH模型能够稳定、有效的模拟大密度比和黏性比的多相流问题.     

Flextensional fiber Bragg grating-based accelerometer for low frequency vibration measurement

The intelligent structural health monitoring method,which uses a fiber Bragg grating(FBG) sensor,is a new approach in the field of civil engineering. However,it lacks a reliable FBG-based accelerometer for taking structural low frequency vibration measurements. In this letter,a flextensional FBG-based accelerometer is proposed and demonstrated. The experimental results indicate that the natural frequency of the developed accelerometer is 16.7 Hz,with a high sensitivity of 410.7 pm/g. In addition,it has a br...     

基于卫星云图的风矢场度量模型与算法探讨

首先通过换算视场坐标确定灰度矩阵中每个元素对应的采样点在地球上的经纬度,从而将灰度矩阵转化为卫星云图,并添加海岸线.在此基础上,使用相关匹配法对具有一定时间间隔的两幅相关卫星云图进行模板匹配生成风矢场(云导风)矢量.然后,借助于近年来发展起来的数值微分方法,从图像灰度中提取出图像梯度信息,再利用正则化方法,实现了云导风的反演.对云图中加入灰度梯度信息和未加入灰度梯度信息的风场反演结果进行比较.结果表明,加入图像灰度梯度信息后所实施的新反演方法可有效减小图像干扰的影响,同时也大大提高了风矢量反演的精度,为卫星云图反演云导风探索出一条新路.     

基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测研究

提出了一种可用于振动检测的新型光纤光栅传感技术. 用偏振控制器和高双折射保偏光纤构建成Sagnac环, 结合掺铒光纤、单模光纤和隔离器, 形成了单波长光纤激光器, 由粘有光纤Bragg光栅的悬臂梁作为传感探头, 并利用Sagnac环本身的线性边缘, 解调振动信号. 阐述了Sagnac环原理及其产生的边缘效应, 并进行了数值模拟计算, 对振动信号进行了检测实验, 检测系统从L₁到L₁+L₂之间对应的周期可调, 灵敏度高达38.2 μ W/nm, 线性度为0.9996, 动态范围在40–70 dB, 可满足振动传感检测的技术参数要求. 关键词： 光纤光学 振动检测 保偏光纤Sagnac环 光纤激光器