Effect of coating thickness on the calibration and measurement uncertainty of a wide-band liquid crystal thermography

<正>The liquid crystal thermography is a high-resolution and non-intrusive optical technique for full-field temperature measurement.We present detailed calibration data for a wide-bandwidth thermochromic liquid crystal(TLC) to investigate the effect of the coating thickness on the hue-temperature characteristics and the measurement uncertainty of the TLC.It is found that the coating thickness has appreciable effect on the TLC hue-temperature curve.For TLC coatings with the thickness over 20μm,a thicker TLC coating shows a relatively smaller measurement uncertainty,but the effect of the coating thickness is non-distinctive on the measurement uncertainty.     

短纤维增强EPDM包覆薄膜超弹性本构模型

短纤维增强三元乙丙橡胶(EPDM)包覆薄膜用于一种新型缠绕包覆工艺,主要解决复杂构型自由装填药柱外表面可靠性包覆问题.为了描述其在固体火箭发动机工作过程中产生的大变形、非线性和各向异性等力学行为,根据纤维增强复合材料连续介质力学理论,提出了各向异性超弹性本构模型.该模型中单位体积的应变能函数被解耦成两部分:表征各向同性的橡胶基体应变能和表征各向异性的纤维拉伸应变能,通过引入纤维方向对纤维应变能进行修正,给出了通过单轴拉伸、偏轴拉伸实验数据获取模型参数的具体方法.研究结果表明,该模型能够很好地预测材料在纤维方向0°~45°时的各向异性力学特性,并将预测结果与实验数据对比,误差在5%以下.所建立的各向异性超弹性本构模型准确性高、易于实现数值开发,在一定程度上能够为固体火箭发动机的装药结构完整性分析提供理论依据.     

高效液相色谱测定食品中的7种抗氧化剂

建立了高效液相色谱同时定量测定食品中叔丁基对羟基茴香醚、2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸异戊酯和没食子酸月桂酯7种抗氧化剂的分析方法.液态油脂样品经甲醇反复提取后氮气吹干,5 mL甲醇定容;固体样品使用正己烷提取,再用乙腈反萃取多次,氮气吹干,5 mL甲醇定容.提取液经Eclipse XDB-C18色谱柱(250 mm x4.6 mm,5μm)分离,以1.5％乙酸-甲醇为流动相,梯度洗脱.用二极管阵列检测器(PDA)进行检测,结合保留时间和紫外光谱进行定性分析,定量检测波长280 nm.7种抗氧化剂在1～100 mg/L范围内具有较好的线性关系,相关系数r2＞0.999,定量下限(LOQ,S/N=10)为1.0～1.5 mg/kg;空白样品的加标回收率为79％～ 101％,相对标准偏差均低于7％.将该方法应用于食品中抗氧化剂的检测,从成品植物油、坚果等食品中检出抗氧化剂的残留.该方法准确快速、灵敏度高,满足食品中添加剂的检测要求.     

π堆积的腺嘌呤-胸腺嘧啶体系激发态电荷转移和无辐射失活的半经典动力学模拟

采用半经典电子-辐射-离子动力学(SERID)模型模拟了π堆积的腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)体系激发态的光物理失活过程. 设置激光脉冲仅作用于T, 模拟发现电子由A转移到T, 形成(A⁺T^-)^*激基缔合物(exciplex). 当分子间距缩短至0.300 nm时, 由于轨道离域效应产生电荷重组, 体系恢复电中性; 当A分子的C4'－C5'扭曲程度最大时, 体系通过避免交叉点衰减至基态. Exciplex 的失活途径由分子间距离和A分子的变形程序两个因素决定. 由于A分子的C4'、C5'原子位阻较大, 难以达到失活所必需的强烈扭曲, 因此(A-T)^*的寿命比胸腺嘧啶堆积体系(T-T)^*显著增长.     

两种插值亚像素定位法在数字散斑测量中的应用

利用数字散斑相关测量法只能得到试件的整像素位移量,不能满足高精度的测量要求。探讨了两种插值法在数字散斑亚像素级测量中的应用,并对相关系数多项式插值法和对数插值法的测量结果进行了比较,为在不同亚像素级位移条件下选择较为恰当的测量方法提供了依据。     

All-fiber linearly polarized laser oscillator by fiber coiling loss control

In this paper,we demonstrate an all-fiber linearly polarized fiber laser oscillator.The single polarization of the oscillator is achieved through the careful designing of the active fiber coiling.The relationship between fiber coiling diameter and polarization extinction ratio and optical efficiency is studied,whose results lead to an optimized system.The thermal management of the oscillator is also refined,which allows the oscillator to reach a maximum output power of44.1 W with an optical-to-optical efficiency of 57.9%.A high average polarization extinction ratio of 21.6 d B is achieved during a 2-hour stability test.The oscillator also owns a narrow 3-d B bandwidth of 0.1 nm,as well as near-diffraction-limit beam quality of M~2~ 1.14.     

冲击载荷下HTPB推进剂的热耗散

为了研究HTPB推进剂在冲击载荷下的能量耗散规律,结合分离式霍普金森压杆(SHPB)搭建了红外测温系统。该系统响应速度快,可同步获取冲击实验中HTPB推进剂表面的温度变化。结果表明,HTPB推进剂受载后表现出黏-超弹特性,并且在高速变形中试件经历了温度的显著升高。在黏-超弹性本构模型的基础上引入温度项,考虑了热软化效应,更加准确地描述了HTPB推进剂在高应变率变形下的热力学响应,可对复合固体推进剂在冲击载荷下的热力耦合分析提供参考。     

海南岛沿岸海域水体漫衰减系数光谱分析及LiDAR测深能力估算

机载激光雷达测深是近年来蓬勃发展的主动式水深测量方法,能够快速精准地获取近岸水深和水下地形,特别是对于浅海、岛礁等船只无法达到的区域具有显著优势。而机载激光雷达系统的测深能力主要受到水体浑浊度的影响。激光测深实验中对实验区域的水体浑浊度研究将有助于实验方案的设计。以中国海南岛沿岸海域为例,研究了该海域水体浑浊度和机载激光雷达测深系统CZMIL(coastal zone mapping and imaging LiDAR)测深能力之间的关系,建立了运用水体漫衰减系数估算机载激光雷达测深系统测深能力的算法。首先分析并确定了实验区域的漫衰减系数K_d(490)反演算法;其次,运用该区域实测光学数据建立了漫衰减系数K_d(490)和K_d(532)之间的数值关系;接着总结了K_d(532)和CZMIL系统最大测深值之间的关系;最后运用MODIS数据合成了海南岛沿岸海域在CZMIL系统海道测量模式下的测深能力空间分布图,重点分析了海口和陵水附近海域的最大可测水深分布情况。为海南岛沿岸海域开展激光测深实验提供了参考和依据。     

激光诱导铝纳米膜熔化机理的分子动力学模拟

采用耦合一维双温模型的分子动力学方法研究了纳米级的铝膜在飞秒激光辐照下的熔化机制.这种方法不仅能够在原子水平上展现金属膜的各种微观行为,还能有效地描述金属膜的激光能量吸收、传递和金属电子热传导等过程.模拟结果表明,与其它金属相比,铝膜在飞秒激光辐照下的电子温度、晶格温度以及内部压力等呈现出不同的变化.铝膜在较高强度激光辐照下会很快发生全局一致的熔化,这与镍膜上下非均匀的熔化不同.并且由于铝的电子-声子耦合强度较高导致铝膜较镍膜和金膜熔化得更快.模拟结果显示,铝膜的熔化时间与实验测量的超快激光诱导的铝膜熔化时间一致.进而从理论上支持激光诱导的铝膜熔化是一个热力学熔化过程.     

运动与离焦模糊图像的复原

在运动和离焦所引起的图像模糊的情况中,本文提出了一种新的基于霍夫变换区分离焦模糊和运动模糊两类模糊的方法.该方法通过比较霍夫变换矩阵中的亮点数来区分两类模糊,不仅正确率达到100%,而且抗干扰性能好;其次通过对运动模糊图像做两次方向微分,估计其模糊方向,提高了模糊方向的估计准确度;最后利用改进的Prewiit算子和费米函数计算模糊图像的刃边函数,进而得到图像的调制传递函数,再利用维纳滤波复原图像.实验结果表明:本文算法不仅具有有效性和强抗噪音能力,而且对图像的信噪比要求可以低到20 dB;与传统算法相比,提高了图像的复原质量.