金属管内光环现象的观察与研究

对于内壁光滑的圆柱状金属管,从开口处观察可以发现亮度不连续分布的光环.本文利用平面镜实验初步验证了产生该现象的基本原理.通过建立模型,运用MATLAB进行模拟,对该现象产生的基本原理进行解释.最后采用实验与模拟结合的方式对影响光环的系列因素进行探究.     

Guiding Neutral Atoms with Two Current-Carrying Wires and a Vertical Bias Field on the Atom Chip

We demonstrate the guiding of neutral atoms with two parallel microfabricated current-carrying wires on the atom chip and a vertical magnetic bias field. The atoms are guided along a magnetic field minimum parallel to the current-carrying wires and confined in the other two directions. We describe in detail how the precooled atoms are efficiently loaded into the two-wire guide. We present a detailed experimental study of the motional properties of the atoms in the guide and the relationship between the location of the guide and the vertical bias field. This two-wire guide with vertical bias field can be used to realize large area atom interferometer.     

基于超声红外技术对金属管内壁缺陷的检测

为提高管道的运送效率,及时检测排除管道内壁的缺陷非常重要。提出利用超声红外无损检测方法对管道内部进行检测。超声主动热激励试件,高频红外热像仪记录试件表面温度变化,结合了超声摩擦生热和红外热成像的优点。对壁厚约为3.3mm检测难度较大的金属管内壁缺陷进行了检测。通过对采集数据和热图的处理分析,准确快速地确定缺陷所在的位置。实物对比分析表明：超声热激励红外无损检测技术可以对金属管道内壁缺陷进行准确检测定位。     

霍尔元件在电磁感应实验中的应用

将非磁体和磁体分别从竖直放置的铝管或铜管的上端自由释放后,两者的下落运动完全不同,前者迅速自由下落,而后者却缓慢地穿过管子落地.本文通过建模和化简,建立并求解其动力学方程,应用霍尔元件、LED管和STM32嵌入式系统,搭建测量系统,介绍了将定性实验转换为定量实验的过程,并分析比较了实验结果与理论计算值之间的差异.     

金属管线高温环境下的断裂失效分析

超燃冲压发动机燃烧室试验台配置了大量金属管线,煤油作为燃料和冷却介质在其中输运,在实验过程中发生管线早期断裂失效,对此开展了分析。首先利用三维体视显微镜与扫描电镜进行了断口观察与分析,表明管线的开裂起源于焊缝根部,具有典型的多源起源特征;裂纹源区具有蓝色半圆形特征,表明存在焊接裂纹。同时,断口呈现明显的疲劳辉纹,间距为亚微米量级。根据辉纹间距与管材壁厚以及使用寿命分析,确定了疲劳载荷的频率范围;根据理论公式与有限元模态分析对管线的自振频率进行了估算,其结果与断口分析的结果吻合良好。以上研究结果表明管线断裂是典型的振动疲劳失效导致的。为此,建议在管线中部增加固定点约束,改变管线的自振频率以降低振幅,并改进焊接工艺,提高管线焊接质量。基于以上措施,有效解决了管线的早期断裂失效问题。     

金属管爆炸胀形炸药能量传递的几何法

导出了金属管爆炸胀形估算炸药传递到工件表面能量几何法公式，该法以炸药的比能为基础进行计算，避免了能量法对大多数炸药缺少能量常数Ｃ和Ｇ试验数据的困难，因而可扩大各种炸药在金属管爆炸胀形中的应用。为炸药用量的估算提供一简单的方法。     

加工后的双壁金属换热管在升温-降温过程中受到的力学影响

铅冷钠冷快堆核电设备中的蒸汽发生器,有着在液态金属和水之间进行热交换的作用,其换热部分由排列的换热管组成。贴合式的双壁管是一种具有高换热效率及抵抗管裂纹扩展的管材,适合于这种应用环境。这种管材的内外管间存在残余压力,这是内外管紧贴的标志。然而在经历升至高温又降温的过程后,内外管间残余压力有可能消失引起两管脱开。为了得知温度对贴合式双壁金属管的具体影响,本文设计了一种拉伸法来制备双壁管,并同时采用有限元数值模拟管的加工制备过程并得到了内外管间的残余应力,再对加温后降温的过程进行模拟,分析换热管残余应力和应变状态进行了分析的变化,并通过初步试验来进行验证。通过研究,结果表明温度变化引起的塑性变形是管间残余压力变化的主要原因。通过控制管的加工过程来控制管材加工程度的方法,可望应对温度变化对管稳定性的影响。     

圆柱形磁铁在金属管中的下落时间

用磁荷法计算磁铁产生磁场分布,进而计算圆柱形磁铁在金属管中的下落时间.实验测量圆柱形磁铁在金属管中的下落时间,得到与理论计算相符的结果.     

地下金属管线探测时的动生电动势

指出了《物理学原理在工程技术中的应用》一书中的一个值得商榷的问题，对地下金属管线探测原理进行了分析，给出了该书中结论的成立条件。