轴对称二次非球面镜面几何参数的算法

在现代的空间光学遥感器中,越来越多地使用二次非球面光学元件代替以往的球面光学元件,消除球面镜不能消除的像差。二次非球面的几何参数包括其顶点曲率半径和非球面系数,它们对相机的性能有着重要的影响。三座标仪的使用使得二次非球面几何参数的测量变得方便快捷。在三坐标测量数据基础上,给出了一种新型的二次非球面几何参数计算方法,通过采集座标点、寻找旋转轴、计算法线像差等步骤求解出顶点曲率半径和非球面系数。通过仿真分析和实验验证,顶点曲率半径的计算精度可达0.01%,非球面系数的精度可达0.0002。     

蓝宝石晶体的热学性能研究

对热交换法生长的蓝宝石晶体的热学性质做了系统的研究.在298 ～1773 K的温度范围内,用热膨胀仪测量晶体的主热膨胀系数分别为α11=5.312×10-6 ～8.379×10-6 K-1,α33=6.008×10-6～9.317×10-6K.,r向热膨胀系数αr=5.402×10-6K-1～8.821×10-6K-1.在298 ～1273 K的温度范围内,测得晶体的比热为0.7798～1.2242 J/(g·K).采用激光脉冲法测量了在298～1273 K温度范围内晶体的热扩散系数,并通过计算得出主热导率分别为k11 =31.429～5.556 W/(m·K)和k33 =33.611 ～7.651 W/(m·K),r向热导率kr=36.521 ～9.153 W/(m· K).     

一种锥光干涉和近光轴调制结合测量晶体电光系数的方法

提出了一种测量晶体电光系数的简易方法,即在近光轴电光调制的基础上,通过采用散射程度合适的毛玻璃,同时获得了透射光点和锥光干涉图样.根据透射光点在锥光干涉图样中的位置确定激光通过晶体后产生的相位差,并结合理论可计算出相应的电光系数.该方法对光强以及环境稳定性要求较低,所用设备简单、调节方便.用此方法测量计算了铌酸锂晶体的电光系数,与其他方法测得的结果进行了比较,并且分析估算了其误差来源及大小.结果表明该方法和其他方法相比,测量结果相差不超过5;.对测量误差进行简单分析,主要来自对相位差的判断,此误差不超过4.2;.     

无压烧结制备AlON透明陶瓷的性能表征

以纳米氧化铝粉和微米C粉为原料,通过碳热还原法合成AlON粉体,经无压烧结制备了AlON透明陶瓷,并对其微观组织、力学、热学和光学等性能进行了表征.结果表明:1875℃×24 h条件下无压烧结制备了平均晶粒尺寸为110 ～120 μm的AlON透明陶瓷,其室温抗弯强度为(275±25) MPa,室温比热容和导热系数分别为0.781 J/(g·K)和12.3 W/(m·K),该样品(1 mm厚)在1000 ～ 5000 nm波长范围内的直线透过率在80;左右,在3.93μm波长处光学透过率最高可达83.7;.     

[001]c极化0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3单晶中声表面波传播特性

利用室温下弛豫铁电单晶0.93Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-0.07PbTiO3的材料参数,计算了[001]c极化PZN-7; PT晶体中的声表面波传播特性.结果表明,[001]c极化0.93Pb(Zn1/3Nb2/3) O3-0.07PbTiO3单晶具有明显优于传统压电材料的声表面波特性.0.93Pb(Zn1/3Nb2/3) O3-0.07PbTiO3单晶的声表面波特性随着传播方向发生明显的变化.综合考虑晶体的三种声表面波特性,发现Y切型晶体的综合声表面波性能最好,声表面波机电耦合系数k2值较大,能流角和声表面波自由表面相速度值较小,有望应用于下一代低频声表面波设备中.     

基于非线性本构关系的软管编织增强层等效刚度修正方法研究

基于Hachemi提出的金属编织层本构理论以及拉伸实验的研究方法,进行了不同尺寸金属编织软管的拉伸实验．发现金属编织层在拉伸时会出现强烈的结构非线性,而该理论不能在非线性段与实验结果相吻合．提出了对理论中编织层刚度矩阵修正方法,将金属纤维间交叠产生的接触等效地转化为“修正基体”,独立于金属纤维自身产生的刚度．同时,结合编织角在实验中呈现的变化趋势,提出管状金属编织层在等位移拉伸荷载下编织角呈线性变化的假设．这与Hachemi的假设恰好相反．Hachemi认为编织层受拉时,编织角减小到一定程度则会发生锁定现象．而实验证明了编织角并不会发生锁定．且直到编织层破坏为止,编织角变化的趋势基本呈线性．本文还提出了修正编织角变化的加速系数k,通过金属纤维间的侧向接触解释了实验与数值仿真结果中,力位移曲线与编织角变化曲线不能同时吻合的力学机理．     

凹边坡参数对边坡稳定性的影响

抽象出凹边坡的几何模型,采用量纲分析的方法,给出凹边坡几何参数和物理力学参数对边坡稳定系数的影响通式．在FLAC定义的边坡稳定系数意义下,经过数万次计算,采用二次回归的方法,确定了通式中的影响指数,形成经验公式．结果表明,受Mohr-Coulomb和拉应力两个强度准则控制的材料,形成的凹边坡的稳定性受无量纲粘聚力、边坡角、内摩擦角的控制．凹形边坡有利于边坡的稳定,边坡稳定性与岩土的抗拉强度关系不大．这一稳定系数公式对于形状规则均匀性好且符合Mohr-Coulomb破坏准则的凹边坡可以给出精度高的估计．对于其它边坡的稳定性评价还需要做有针对性的工作．     

光伏支架柱平面内有侧移失稳计算长度系数研究

光伏支架是一种典型的不等高单层框架,有侧移失稳的光伏支架柱计算长度系数需考虑多方面因素的影响,无法直接套用现有规范公式．综合考虑了光伏支架短柱和长柱的刚度比γ、短柱和长柱的高度比β以及梁柱线刚度比K1的影响,进行了理论推导,得出了不等高单层框架柱有侧移失稳计算长度系数的计算公式,并制作表格以便工程人员查阅使用．然后以某典型光伏支架实际工程为算例,建立了有限元数值分析模型,并分别进行了线性屈曲分析和考虑几何非线性以及材料非线性的极限承载力分析．分析结果表明,提出的理论公式和计算表格能够精确地计算光伏支架有侧移失稳的极限承载力．     

基于LES方法两种接缝足球升阻力计算及飘球的力学分析

建立两种接缝形式足球的几何模型,通过LES方法计算足球模型的升阻力及相应流场情况．计算结果与相关文献对比,分析了计算误差的来源,并提出可行的处理方案．计算得到模型表面的接缝使得边界层分离点前移,分离区增大,从而阻力增大．计算结果同时表明,两种接缝对阻力的影响是相当的,对升力影响却不可忽视．计算得到升力的变化情况,并从涡脱落角度分析其特征．在此基础上,对“超自然现象”的飘球的力学机理进行了探讨．     

径向非均匀介质中圆形夹杂的动应力分析

基于复变函数理论,研究了径向非均匀弹性介质中均匀圆夹杂对弹性波的散射问题. 介质的非均匀性体现在介质密度沿着径向按幂函数形式变化且剪切模量是常数. 利用坐标变换法将变系数的非均匀波动方程转为标准亥姆霍兹(Helmholtz) 方程. 在复坐标系下求得非均匀基体和均匀夹杂同时存在的位移和应力表达式. 通过具体算例分析了圆夹杂周边的动应力集中系数(DSCF). 结果表明:基体与夹杂的波数比和剪切模量比,基体的参考波数和非均匀参数对动应力集中有较大的影响.