基于有限元的钢丝绳漏磁检测定量仿真分析

漏磁检测法是钢丝绳无损检测中的常用方法.基于漏磁检测基本原理和三维磁偶极子模型,本文利用B_y-B_z图实现了对钢丝绳直观的在线检测,运用有限元仿真的方法,得到了不同长度、宽度、深度缺陷的漏磁特点,构建了B_y-B_z图中漏磁圆与缺陷程度之间的定量关系,讨论了钢丝绳内、外缺陷产生的漏磁场的区别,并进行了实验验证,以期为钢丝绳损伤的定量识别以及内外缺陷的判定提供新思路.     

双凹球面相控聚焦超声波场的产生与可视化

超声相控阵技术在声悬浮中有十分重要的价值,相较于传统的一维单轴声悬浮装置,本文在凹球面双发射极超声阵列的基础上引入相控聚焦原理,产生了声悬浮能力较强的声场,重点研究了声场的仿真模拟与可视化验证.首先,介绍了自发设计的凹球面双发射极超声阵列结构,阐述了相控聚焦原理、超声驻波悬浮机理、声压与声辐射力等声学理论.然后,根据理论分析结果,借助COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,仿真模拟相控聚焦超声波场.产生该声场的各超声波换能器相位可单独控制,通过相位的实时变化,可使声场进行动态聚焦,实现微粒的悬浮与任意轨迹移动.最后,使用单反射纹影系统实现了该声场的实时可视化,与仿真结果进行比较,证实了凹球面双发射极超声波装置相控聚原理的准确性.     

基于动态散斑的光学相干层析成像技术

在光学相干层析成像(OCT)技术中引入激光散斑的处理方法。首先在同一位置多次采集得到光谱信号,再对每个时刻所得光谱信号沿波矢方向进行傅里叶变换,解析得到同一位置每个时刻的OCT结构信息。然后对OCT结构信号沿时序方向进行傅里叶变换,得到散斑的频谱分布,最后在频谱区域中将动态散斑与静态散斑的比值定义为成像参数,以该比值构建的图像可以将样品图像中的流动区域凸显出来。仿体实验充分验证了该方法的可行性,将该方法用于鼠耳的血管区域提取并得到了鼠耳的三维血管图。     

布拉格衍射下半导体激光光强分布实验探讨

通过控制变量法,探究了声光效应中布拉格衍射下不同超声波频率、功率以及是否载入调制信息下衍射光斑的光强横向分布。并用MATLAB软件拟合了 0级和-1级衍射光的光强分布图,将实验结果与理论解释进行对比分析。     

利用电容-电压法研究GaN基双异质结发光二极管的结构特点

本文利用电容-电压法(C-V法)研究GaN基蓝光发光二极管的双异质结构,将测得的样品C-V曲线由变化中心处分为两部分,分别分析其PN结类型.接着通过液氮对二极管进行温度控制,得到不同温度下的C-V曲线及其对应的杂质浓度分布曲线,分析温度对两者的影响.最后由不同温度下的杂质浓度分布曲线,分析GaN基蓝光发光二极管的双异质结构.实验结果表明该GaN基双异质结蓝光二极管的PN结类型两边都为突变结,在不同温度下,样品的电容值随温度的升高呈增大趋势.双异质结构随温度的降低逐渐显著,当T=98 K时,双异质结构趋于理想情况.     

数字全息光学实验探究及再现清晰度优化

基于数字全息光学平台的使用,进行数字全息记录、再现,以及光学全息记录的实验探究.利用HRO数字相减法,去除零级光光强,获得数字记录数字再现图像.通过设计光路获得光学记录数字再现图像,调节再现距离以及参照光光强大小增强再现图清晰度.同时,基于Matlab利用Sobel算法及Laplace算法对数字全息图进行图像优化,由此获得清晰的全息再现图.     

几何化在相对论解题中的应用

在解决相对论中关于参考系变换的问题时往往需要复杂冗长的计算,常用二惯性系映射法将计算问题转化为几何问题,该法快速而直观,但初学者较难掌握.为体现洛伦兹变换的动态过程以及传递物理学在变化中追求不变性的价值观,本文提出新的几何化方法即双曲旋转法.该法在二惯性系映射法的基础上以时空间隔不变性为依据进行双曲旋转,并辅以因果关系的制约确定最终的几何化结果.以一道题目为例详细说明了两种几何化方法的应用.     

基于Matlab mobile的高中物理实验与多用户实验监控平台开发——以验证牛顿第二定律为例

将手机软件Matlab mobile与强大的数据处理软件Matlab相结合应用于物理实验研究,以高中验证牛顿第二定律实验为例阐述基于Matlab mobile手机软件单用户实验和多用户实验监控平台的开发过程,为物理实验开发提供新方案及学生分组实验的多用户实验过程监控和评价提供技术参考.