Theoretical and numerical investigation of HF elastic wave propagation in two-dimensional periodic beam lattices

The elastic wave propagation phenomena in two-dimensional periodic beam lattices are studied by using the Bloch wave transform. The numerical modeling is applied to the hexagonal and the rectangular beam lattices, in which, both the in-plane （with respect to the lattice plane） and out-of-plane waves are considered. The dispersion relations are obtained by calculating the Bloch eigenfrequencies and eigenmodes. The frequency bandgaps are observed and the influence of the elastic and geometric properties of the primitive cell on the bandgaps is studied. By analyzing the phase and the group velocities of the Bloch wave modes, the anisotropic behaviors and the dispersive characteristics of the hexagonal beam lattice with respect to the wave prop- agation are highlighted in high frequency domains. One im- portant result presented herein is the comparison between the first Bloch wave modes to the membrane and bend- ing/transverse shear wave modes of the classical equivalent homogenized orthotropic plate model of the hexagonal beam lattice. It is shown that, in low frequency ranges, the homog- enized plate model can correctly represent both the in-plane and out-of-plane dynamic behaviors of the beam lattice, its frequency validity domain can be precisely evaluated thanks to the Bloch modal analysis. As another important and original result, we have highlighted the existence of the retro- propagating Bloch wave modes with a negative group veloc- ity, and of the corresponding ＂retro-propagating＂ frequency bands.     

人体血氧饱和度检测中消除脉搏波信号高频噪声的方法

基于光电容积脉搏波的方法可以用于人体血氧饱和度的无创检测,基于光电容积脉搏波测量时,由于信号采集过程中随机噪声等干扰,脉搏波信号中存在高频噪声,影响最终的血氧饱和度测量精度。提出采用基于连续均方误差(CMSE)准则的经验模态分解(EMD)法消除脉搏波信号中的高频噪声。利用自行研制的光电容积脉搏波采集装置采集脉搏波信号,应用该方法消除信号中高频噪声,并采用信号的频谱进行效果评价。结果表明：该方法有效消除了高频噪声,这将有利于人体血氧饱和度无创检测精度的提高。     

金属杆内疲劳裂纹与振动/超声相互作用及其定量表征

根据同步解调的原理,考察振动声调制检测输出信号中的调制成分,对金属杆内振动/超声在裂纹面上的相互作用进行了分析.制作了含有不同尺寸裂纹的铝杆试样,以扫频激励的方式得到合适的高频激励参数,分析输出信号中的调制信息,发现工件中的高频超声可分为两部分:一部分声波通过裂纹面,受到低频振动信号的调制,另一部分则保持不变。在此基础上对非线性调制模型进行了修正,并提出了一种用于裂纹检测的定量方法。与超声C扫描检测结果对比表明,此定量方法可用于估计金属杆中疲劳裂纹尺寸。      

一种中高频激励下动力系统响应的级数展开改进算法

针对频率响应函数的级数展开法在中高频激励时计算发散的问题,提出一种新的级数展开改进算法.将系统的结构模态划分为低阶和截断的高阶模态,在模态叠加分析的基础上,将频率响应函数进行泰勒级数展开.根据高低阶模态对质量矩阵和刚度矩阵的耦合特性,用低阶模态及系统矩阵表达高阶模态对响应的影响.研究结果表明,该算法将频率响应函数的级数展开法扩展到高频激励和中频激励范围阶段,在非完备模态条件下提高了频率响应函数的计算精度,数值计算检验了该方法准确可靠并有很好的收敛性.     

OSMAR2000相控阵天线的分析与设计

从工程应用的角度出发,详细分析了OSMAR2000天线阵列的设计原理,为高频地波雷达海洋环境监测系统成功设计了一发八收、收发共用的天线阵列系统。理论分析和实验结果说明了本文设计方案的可行性。     

毛细管电泳高频电导法测定虫草中的有效成份

建立了毛细管电泳高频电导法同时测定腺苷和虫草素的方法。实验对电泳介质的种类、浓度以及操作电压和进样时间等因素进行了优化,在4mmol／L乳酸＋10％异丙醇＋80μg／mL羟甲基纤维素钠（pH=4．0）,分离电压20．OkV的条下测定了天然虫草和人工虫草菌丝制品中的腺苷和虫草素的含量,线性范围分别为2．0μg／mL～120μg／mL和3．0μg／mL～110μg／mL,检出限分别为0．5μg／mL和1．0μg／mL。     

吲哚美辛的毛细管电泳测定法研究

建立了制剂和体液中吲哚美辛的毛细管电泳高频电导分析法,并用于吲哚美辛肠溶片、复方吲哚美辛酊及血清、尿液中吲哚美辛含量的测定。对电泳介质的种类、浓度以及操作电压和进样量等影响因素进行了优化。实验采用3.0mmol／L乳酸＋0．68mol／L乙醇为电泳介质,分离电压为20.0kV,可在10min内实现对吲哚美辛的分离检测。在最佳实验条件下,吲哚美辛的线性范围为0.05μg／mL—100μg／mL,检出限为0．01μg／mL,回收率92.0％-105．1％。     

近场动力学系统中波传播特性的探究

近场动力学是一类基于非局部思想的新固体力学方法,其采用积分形式的控制方程,自然地适用于极端载荷下材料破碎和裂纹发展的模拟,被广泛用于国防安全等领域的研究.但是,非局部性会引入色散效应,对波的传播产生不利影响,制约其对断裂等固体行为的捕捉能力.为此,采用谱分析方法,对近场动力学系统的色散行为进行了全面的研究.发现相比于低频成分,高频成分的色散关系呈现出振荡趋势和零能模式,色散问题更为严重.高频域的色散行为还随波的传播方向发生改变,呈现出沿45°的对称性.而近场动力学系统本身缺乏数值耗散,无法抑制色散问题带来的不利影响.因此,从引入数值耗散的角度出发,在合理保留传统近场动力学理论框架的基础上,建立了黏性引入的控制方程.并考虑固体中常见的体积变形和对高频成分的选择性抑制,构造了相应的黏性力态.最后,在数值研究中模拟了极端载荷下激波的产生,以探究波的间断性对色散行为的影响.发现间断性强的波表现出更为显著的色散行为,呈现出Gibbs不稳定性.这些均能有效地被黏性力态所抑制,验证了所提方法的正确性.这为在近场动力学系统中实现对波传播过程的正确捕捉,获得正确的固体行为提供了重要参考,从而为国防安全领...     

基于高频动态响应的点阵夹芯结构损伤识别研究

针对点阵夹芯结构的脱焊损伤，提出了一种基于高频激励下结构ODS(operational deflection shapes)的损伤检测方法。ODS包含结构的整体动态响应特性，尤其是高频激励下损伤区域的局部振动信息。首先通过仿真计算出损伤局部区域的特征频率，选取合适的高频宽频带激励损伤结构。然后，采用压电片与扫描式激光测振仪结合，检测高频稳态信号激励下损伤结构的动态响应，综合考虑频段内多个频率下的ODS,由损伤成像中共振峰的位置，直接定位损伤。仿真与试验均验证了该方法识别损伤的有效性。     

高速流场中高频振动面板的能量辐射传递模型研究

为了考察高速流场对面板高频振动的影响，建立了高速流场环境中面板的能量辐射传递模型。针对高速流场环境中的二维面板，引入受高速流场影响的波数和群速度，建立了能量密度控制方程，推导了高速流场环境中面板的能量密度和能量强度的核函数。实源强度由导纳法计算得到的输入功率表示，虚源强度通过边界的能量平衡方程确定，根据惠更斯原理，板的能量响应由实源产生的直接场与虚源产生的反射场线性叠加得到。最后，通过将本研究所提能量辐射传递法(RETM)的计算结果与解析解对比，验证其正确性，同时分析了高速流场对板能量响应的影响。本研究为高速流场环境下飞行器面板的高频振动响应预测提供了一种有效的分析方法。