基于石墨烯复合材料的近红外光驱动的柔性可调光栅

针对现有柔性可调光栅响应速度慢、功耗高而无法广泛应用的现状,提出一种基于石墨烯纳米片(graphene nanoplatelet, GNP)/聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)复合材料的近红外(near-infrared, NIR)光驱动可调谐柔性透射光栅结构。利用紫外线光刻技术制备出的光栅结构,实现了柔性透射光栅与石墨烯复合材料薄膜的一体化。在光功率密度为220 mW·cm-2的近红外光驱动下,GNP/PDMS薄膜的温度变化约为120℃,而且光栅在3 s内可实现2.7%的连续周期调谐。不同驱动频率下,光栅栅距变化规律基本相同,即光栅的光机械效应无显著的时间依赖性。     

振动结构耦合动刚度的间接逆子结构辨识方法

耦合动刚度是复杂耦合结构振动分析中的一个非常关键的参数,其精确辨识对于结构振动特性评估与控制设计非常重要。为将逆子结构动态分析方法推广应用于振动结构耦合动刚度辨识,在建立了耦合动刚度逆子结构分析模型后,提供一种通过频率响应函数反演耦合结构动刚度的方法——间接逆子结构辨识法。最后采用单点和三点耦合二级子结构“质量-胶垫”实验模型,验证了逆子结构辨识方法的理论有效性,包括辨识精度的误差分析.实验与理论分析结果的一致性表明,与现有的直接逆子结构动态分析方法相比,该方法较常规辨识方法具有适用条件范围更宽、辨识精度更高的优点,可以提高工程结构参数的辨识精度,具有更好的工程应用可行性与有效性,为逆子结构动态分析方法辨识振动结构耦合动刚度进一步提供理论依据。      

基于特征线理论的辨识法在激波装配中的应用

准确地给出激波位置信息对于激波装配极为重要.但是,在使用计算流体力学（computational fluid dyna-mics,CFD）方法模拟复杂流动时很难准确地给出激波的位置.根据激波捕捉得到的流场信息确定的激波位置往往带有极大误差,在定常问题的模拟中,这种误差可以随着迭代逐渐消除,然而在非定常问题的模拟中,这种误差往往会积累甚至导致计算崩溃.文章将基于特征线理论的激波辨识技术应用到激波装配中,根据已有流场信息准确判断激波的位置.对于定常问题,该方法的应用加速了收敛速度;对于非定常问题,该方法的应用可以极大地避免初始误差的产生.      

圆锥标模高超声速俯仰自由振动试验与分析

为解决自由振动式动导数试验技术在大尺度高超声速风洞中,高气动载荷环境与低频率模拟要求之间的突出矛盾,进一步提高高超声速飞行器较低气动阻尼的测量精度,发展了基于组合式动导数天平的Ф 1 m量级高超声速风洞自由振动试验技术.设计组合式动导数天平,轴承组件承载模型轴向和法向气动力,弹性应变梁提供系统恢复力矩,并可根据减缩频率的要求调整系统自由振动频率,有效提高了天平承载能力,拓展了试验频率模拟范围.在中国空气动力研究与发展中心Ф 1 m高超声速风洞,利用本系统进行了10°半锥角不同钝度圆锥标模俯仰动导数校测试验,所测俯仰动导数与文献结果最大相对误差在6%以内,验证了试验系统和测试结果具有较好的稳定性与重复性.      

冰冻地球的进动与章动

基于贾尼别科夫效应网上流传的一些观点认为,当地球南北两极的海冰增加或者减少将导致地球重量分布不平衡,地球将会发生翻转.本文基于简单的刚体地球模型,首先计算了地球南北纬度结冰时导致的地球总转动惯量变化,并利用欧拉动力学方程分析转动惯量变化引起的地球的进动与章动.研究指出,不论是不受外力作用的潘索情况还是考虑了潮汐力的情况,地球在南北纬度30°结冰的情况下旋转最不稳定.此外,即使地球表面冰冻到深度33公里,贾尼别科夫效应也不会在地球上发生.通过本文简单的计算终结了网络流言,并且有利于人们对地球进动和章动的理解.     

水峰的双重抑制

在生物样品或其它稀水溶液的质子FT-NMR测试中,强水峰的存在将严重影响测试的进行。有时甚至简单地使用某一种抑制水峰的方法不能把水峰衰减到所需要的程度。我们把传统的予饱和法^[1]与基于射频场固有不均匀性的自旋锁定法组合起来,用于抑制很强的水峰,得到了很高的抑制比,该组合方法保持了自旋锁定法相位失真小的优点,并且其强度失真也比1331脉冲序列有明显改善。     

密集模态挠性结构模型多变量频域辨识和控制

密集模态挠性结构的模态不仅阻尼小而且耦合程度高,给模型辨识带来了很大困难.频域辨识是获取空间挠性结构模型的一个有效方法,但是目前频域辨识要么模型结构定义有缺陷,要么是集中在单变量情形,不适合作大型空间挠性结构多变量模型的辨识.本文提出了多变量极大似然频域辨识,给出了其模型结构定义、算法推导及实现,并将其应用于H型密集模态挠性板的模型辨识,根据辨识结果,设计主动控制律,实现了对密集模态挠性板振动的有效抑制,表明了辨识算法及主动控制的可行性.     

离心机动不平衡量的配平方法

本离心机用于标定加速度计模型参数的设备.从分析引起离心机动不平衡的原因入手,研究了静不平衡和偶不平衡对离心机的影响,认为静不平衡量测量和配平问题是解决所研究的盘式离心机动不平衡的关键.给出了静不平衡量的测试方法和计算公式,同时给出了静不平衡的配平原则和配平方法.通过实验验证了此方法的正确性和有效性,从而为离心机动不平衡量的配平提供了一种准确高效的方法.     

舰载机捷联惯导自对准方案设计与仿真

舰船因风浪影响而产生大幅摇摆,使陀螺测量到的地球自转角速度信噪比大幅度下降,从而给舰载机的初始对准带来困难.针对这一问题,提出了利用惯性空间中地球重力加速度信息的捷联惯导自主粗对准方法,以及基于模糊自适应卡尔曼滤波的自主精对准方法.粗对准算法中采用了惯性凝固假设,建立了载体惯性坐标系,使舰载机相对坐标系的姿态阵初值成为单位阵,并将姿态阵分散为四个矩阵求解;考虑了舰载机的地理信息、地球的自转、对准初始时刻舰载机相对地球的相对位置,及舰载机相对系的姿态变化等信息,使姿态更新解算成为可能,从而隔离了舰船晃动.精对准中设计了一种模糊自适应卡尔曼滤波器,有效抑制量测中含有的不确定性干扰.理论分析和仿真结果表明,该运动基座上捷联惯导自对准方法能有效地解决舰船系泊和等速航行状态下舰载飞行器的初始对准问题.     

一种新型压电作动器的设计及其特性研究

提出了一种新型压电作动器,这种作动器由一片压电片粘贴在一个弓型梁金属底座上构成.对其变形放大原理进行了理论分析,实验测定了这种压电作动器自由状态下输出变形随驱动电压变化曲线.推导了约束状态下该作动器的输出作动弯矩与驱动电压的关系式;实验测得了约束状态下其中点位移响应幅频特性曲线.实验结果表明本文设计的新型压电作动器与传统压电片作动器相比具有较大的变形输出,具有较宽的稳定工作频率范围,而所需的驱动能量与传统压电片作动器相同,同时在使用上具有可预制、安装方便、可拆卸、对结构表面适应性好等优点.