基于飞秒光梳互相关的空间精密测距理论模型分析EI北大核心CSCD

飞秒光梳的出现为实现高精度绝对距离测量提供了诸多有效方法,并有望直接应用于激光雷达、卫星编队飞行和空间引力测量等空间探测任务。从未来空间精密测距的精度需求出发,提出在飞行时间法辅助测距的基础上利用光学脉冲互相关分析技术将目标距离测量直接溯源到光梳重复频率的测量方法,建立了飞秒光梳测距基本模型,进行了飞秒脉冲互相关理论分析,并开展了互相关及测距仿真实验。仿真结果表明,在目标距离为10 km以及重复频率扫描精度0.01 Hz条件下,进行非模糊量程内线性测距的测量精度优于450 nm,测距残余误差的峰谷(PV)值为780 nm,验证了该方法实现亚微米级甚至纳米量级大量程空间精密测距的可行性。     

三角形的一个边角变换

在《数学通讯》早些时候的文章里,有关于三角形的角变换[1],甚至有不同类别的两者间的变换[2]．本文给出一个三角形边到角的三角函数的变换,并给出其简单应用     

一种从离散模拟到连续介质弹性模拟的过渡方法

提出了一种从离散分子动力学模拟(MD)到连续介质弹性有限元计算分析(FEA)的过渡方法, 简称MD-FEA方法. 首先通过MD计算获得晶体材料原子的移动位置, 然后根据晶体结构的周期性特征构造连续介质假设下的有限单元变形模型, 进一步结合材料的力学行为本构关系获得应变和应力场. 为了检验MD-FEA方法的有效性, 将该方法应用于详细分析Al-Ni软硬组合两相材料纳米柱体的拉伸变形问题和基底材料为Al球形压头材料为金刚石的纳米压痕问题. 采用MD-FEA方法获得了上述两种问题的应力?应变场, 并将计算结果分别与传统MD方法中通过变形梯度计算的原子应变以及原子的位力应力进行了比较, 详细讨论了用MD-FEA方法计算的应力?应变场与传统MD原子应变和位力应力的区别, 并对MD-FEA方法的有效性及其相较于传统MD方法所具有的优势进行了探讨. 结论显示, MD-FEA方法与传统MD方法在应力?应变变化平缓的区域得到的结果接近, 但在变化剧烈的区域以及材料的表/界面区域, MD-FEA方法能够得到更加精确的结果. 同时, MD-FEA方法避免了传统MD方法中, 需要人为选取截断半径以及加权函数所导致的误差. 另外, 当应变较大时, MD-FEA方法计算的小应变与传统MD方法计算的格林应变存在一定差异, 因此, MD-FEA方法更适合应变较小的情形.      

风机叶片覆冰机理与预测分析

高原和寒冷地区风能资源十分丰富,风机在此地区运行时叶片表面极易出现覆冰现象.针对寒区风机叶 片覆冰问题,本文首先明确覆冰机理以及主要的影响参数;基于数值模拟分析在冻雨条件下,环境因素和叶片几何参数对叶片覆冰的影响.结果表明,当温度不变,风速从2 m/s增加到4 m/s时,叶片表面的最大覆冰厚度增幅高达117％;当风速从4 m/s到10 m/s时,最大冰厚增幅逐渐减小到0.9％,覆冰质量随着风速的增加呈线性增长.当风速不变,温度从-1℃降到-2℃时,叶片表面的覆冰质量和最大冰厚分别增加71％和24％;当温度从-2℃到-5℃时,覆冰质量和最大冰厚增幅减小到1.7％和0.9％.当温度和风速在某一固定值时,覆冰质量和最大厚度随着叶片相对厚度和攻角的增加而增大.     

制样含水量对软黏土力学特性影响的试验研究

为分析制样含水量对重塑软黏土的力学特性影响,用单向固结仪和三轴仪分别对不同泥浆含水量固结而成的重塑样开展了单向压缩试验和固结不排水剪切三轴试验。试验结果表明,重塑样的初始孔隙比随制样含水量的增大而增大,从而引起压缩曲线的上移以及压缩指数的增大,土体的抗剪强度减小,孔隙水压力增大;但初始含水量对土体的有效应力比和临界状态影响不大;制样含水量对重塑样力学特性的影响的界限含水量约为2.0倍液限含水量。最后,用孔隙指数对试验结果归一化,得到不同初始孔隙比重塑样的压缩曲线和剪切强度可基本归一化为土的固有压缩曲线和固有强度曲线。     

New assembly route for three-dimensional metamaterials obtained through effective medium theory

In this study,we illustrate the effective medium theories in the designs of three-dimensional composite metamaterials of both negative permittivity and negative permeability.The proposed metamaterial consists of random coated spheres with sizes smaller compared to the wavelength embedded in a dielectric host.Simple design rules and formulas following the effective medium models are numerically and analytically presented.We demonstrate that the revised Maxwell-Garnett effective medium theory enables us to design three-dimensional composite metamaterials through the assembly of coated spheres which are random and much smaller than the wavelength of the light.The proposed approach allows for the precise control of the permittivity and the permeability and guides a facile,flexible,and versatile way for the fabrication of composite metamaterials.     

一种统一的多轴疲劳损伤参量

城分析多轴损伤临界面上的应变化特性的基础上,根据多轴疲劳临界损伤平面原理,提出利用多轴介面上的最大剪切应变幅与相临两个最大剪切应变值之间的法向应变幅所合成的ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ等效应变幅作为多轴疲劳损伤参量,该参量不含有任何材料常数,不仅能够适用于多轴比例与非比例加载下,而且可退化成单轴的形式,经四种材料的试验验证,结果是令人满意的。     

Optical cavity resonance with magnetized plasma

Indefinite media with mixed signs of dielectric tensor elements possess unbounded equifrequency surfaces that have been utilized for diverse applications such as superimaging, enhanced spontaneous emission, and thermal radiation. One particularly interesting application of indefinite media is an optical cavity supporting anomalous scaling laws. In this Letter, we show that by replacing an indefinite medium with magnetized plasma one can construct a tunable indefinite cavity. The magnetized plasma model is based on realistic semiconductor material properties at terahertz frequencies that show hyperbolic dispersion in a certain frequency regime. The hyperbolic dispersion features are utilized for the design of optical cavities. Dramatically different sizes of cavities can support the same resonance mode at the same frequency. For a cavity of fixed size, the anomalous scaling law between the resonance frequency and mode number is confirmed. The resonance frequency can be strongly modulated by changing the strength of the applied magnetic field. The proposed model provides active controllability of terahertz resonances on the deep subwavelength scale with realistic semiconductor materials.     

新课标下如何激活高中物理教学

在物理新课标下,更加重视知识的实用性与实践性,教学的互动性,学生的自主性、独立性,从而激活高中物理教学。那么,在高中物理学习中,教师该如何激活高中物理教学,笔者由教学形式与教学活动等方面切入,进行具体分析。