一种新型介电弹性体仿生可调焦透镜的变焦分析

介电弹性体 (dielectric elastomer) 是电活性聚合物智能材料的一种,在外加电场作用下,可产生多种形式的响应.在驱动柔性透镜的变焦方面,相对于传统的机械操控变焦方法 显示出独特的优势.针对一款在电压激励下可高效调节焦距的介电弹性体仿人眼变焦透镜,该透镜由上下两层介电弹性薄膜和固定框架构成,并在封闭腔内充入盐水,上层薄膜涂覆环形柔性电极.在电压激励下,上层膜发生变形,由于盐水的体积保持恒定,引 起下层膜随之变形,使得透镜的焦距发生改变.采用 neo-Hookean 模型,利用变分原理导出了该透镜的控制方程、边界条件和连 续条件.利用打靶法求解了该非线性问题并高效地处理了非线性问题的界面连续条件. 理论分析结果与实验结果相吻合. 利用此模型开展了广泛的参数分析,研究表明,透镜的几何形状、初始焦距、介电弹性体薄膜的预拉伸率、涂覆的电极面积、材料的剪切模量等对透镜焦距的调节性能都有重要的影响.所建立的理论分析模型可为柔性仿生透镜的设计和参数优化提供有效的分析方法.      

半外腔Nd:YAG和Nd:YVO4微片固体激光器的腔调谐特性研究

微片固体激光器具有体积小、寿命长等优点,是精密测量仪器的重要光源。构建了平-平、半外腔的Nd:YAG和Nd:YVO₄微片激光器,通过控制压电陶瓷伸缩改变激光器的谐振腔长,同时使用F-P扫描干涉仪和波长计观察纵模和波长。研究了这2种微片固体激光器的腔调谐特性,包括腔长与光功率的关系,激光纵模扫过出光带宽过程的光功率和单、双纵模变化的规律。实验结果表明：腔调谐过程中单、双纵模交替出现,腔长和泵浦电流共同影响激光器的输出模式和光功率。     

层合球面各向同性热释电空心球的瞬态响应

运用叠加原理，将层合球面各向同性热释电空心球的球对称动力学问题的解分成准静态和动 态两部分，准静态部分首先运用状态空间法给出了显式表达式，然后运用分离变量法、初参 数法和特征函数展开技术，给出了动态部分的表示式，再结合内外表面上的电学边界条件和 界面上的电学连续条件，导出一个关于时间函数的第二类Volterra积分方程，运用插值法 可成功地给出此积分方程的高精度数值解，最终可求得原问题的位移、应力、电位移以及电 势的响应. 此方法适用任意层数且各层是任意厚度的层合热释电空心球作用随时间以任意形 式变化的球对称温度场. 文中还给出了数值结果.     

功能梯度球形水凝胶的化学力学耦合分析

作为一种新型智能材料,水凝胶具有特殊的化学力学耦合性能.采用功能梯度形式可使得水凝胶具有更好的适应性和可调控性.本研究中假设交联密度沿径向按幂函数规律变化,并基于水凝胶的大变形多场耦合一般理论,采用Flory-Huggins自由能函数,建立了功能梯度球形水凝胶在球对称情形的控制方程,并开展了功能梯度球形水凝胶在给定内压和化学势情行的非均匀大变形溶胀行为的理论研究.计算结果表明,不同梯度指数的球形水凝胶的内压、内孔半径曲线和内压、内表面径向伸长率曲线均呈现出一段稳定区间和另一段不稳定区间,说明内压超出某临界值会发生失稳并导致水凝胶的最终破坏.内压的临界值随梯度指数的增大而增大.研究表明,功能梯度球形水凝胶的材料参数(梯度指数、亲疏水特性、交联密度和溶剂分子的体积)和环境化学势对水凝胶溶胀行为具有重要的影响.在给定内表面压力的情况下,功能梯度球形水凝胶内表面的径向位移随梯度指数的改变接近为线性变化,而随其他参数的影响都呈现出明显的非线性.本研究有助于实现水凝胶智能结构和器件在复杂条件下的精准调控.}      

基于联合特征与Bi-LSTM模型的英汉双语文本情绪预测

英汉双语文本中的情绪可以通过英语和汉语的单语或者双语形式来表达。然而,以往的研究主要集中在单语文本的情绪分析,只有少数研究侧重于英汉双语文本。为提高英汉双语文本情绪预测效果,本文结合情绪词典方法与深度学习方法,使用联合特征与Bi-LSTM模型来对英汉双语文本进行情绪预测。首先基于情绪词典抽取出双语文本中包含的情绪词特征,然后联合情绪词特征与双语文本特征输入至Bi-LSTM模型进行特征学习,最后将学习到的深度语义特征输入到分类器中进行情绪预测。实验结果表明,该方法对英汉双语文本的情绪预测有良好的效果。     

红外无损探测中多宗量多热源反演问题的研究

为研究红外无损探测稳态多热源反演逆问题, 建立不同形状的均质与非均质稳态热传导模型, 其中内热源个数、位置、强度、面积均为未知项. 基于数值算法中有限元算法对模型进行离散分析, 化简有限元矩阵方程, 最终转化为对Ax = b高度欠定方程的求解. 首次利用分段多项式谱截断奇异值分解法处理内热源逆问题, 并对算法进行改进, 有效改善了该算法在处理多热源反演时存在的严重的热源叠加效应. 根据反演出的内热源信息, 利用有限元算法计算重构出整个模型内所有节点的温度分布. 运用数值仿真Comsol软件和具体实物实验对算法进行有效性评估, 并验证算法在不同热传导模型中的表现. 结果表明, 算法能够准确反演出多热源各参量信息, 在非均质材料模型中仍能准确地反演出热源项, 并有效重构出模型内温度场. 该算法可应用于材料无损检测及人体红外医学成像等领域.     

Distortion of optical feedback signals in microchip Nd:YAG lasers subjected to external multi-beam interference feedback

This paper proposes a theoretical analysis for the characteristics of an external cavity Nd:YAG laser with feedback of multiple-beam interference, which is induced by the multi-reentrance of the light from the external Fabry--Perot cavity. The theoretical model considers the multiple beam interference of the external Fabry--Perot cavity. It is found that the optical feedback signals are distorted to pulse waveforms instead of the sinusoidal ones in conventional feedback. The experimental results are in good agreement with the theoretical analysis. The obtained theoretical and experimental results can advance the development of a laser feedback interferometer.     

Intensity tuning characteristics of double-mode He--Ne laser with optical feedback

This paper investigates the intensity tuning characteristics of a double longitudinal modes He--Ne laser subjected to optical feedback. The intensity undulations of the total light and the two modes are observed for different external cavity length. Two modulations of the internal cavity length are performed. One is only for the internal cavity length being modulated and the other is for both the internal and the external cavity length being modulated. The undulation frequency of the total light is found to be determined by the ratio of external cavity length to internal cavity length in both modulations. When the external cavity length is integral times of the internal cavity length, the fringe frequency of the total light could be seven or even more times of that in conventional optical feedback. A simple theoretical analysis is presented, which is in good agreement with the experimental results. The potential use of the experimental results is also discussed.     

New numerical method for volterra integral equation of the second kind in piezoelastic dynamic problems

The elastodynamic problems of piezoelectric hollow cylinders and spheres under radial deformation can be transformed into a second kind Volterra integral equation about a function with respect to time, which greatly simplifies the solving procedure for such elastodynamic problems. Meanwhile, it becomes very important to find a way to solve the second kind Volterra integral equation effectively and quickly. By using an interpolation function to approximate the unknown function, two new recursive formulae were derived, based on which numerical solution can be obtained step by step. The present method can provide accurate numerical results efficiently. It is also very stable for long time calculating.     

铁铬合金空蚀过程的研究

研究了4种铁铬合金在氯化钠溶液体系中的空泡腐蚀行为.重点考察合金性能及空泡作用区的相对面积对合金空蚀损失量的影响.结果表明:合金空蚀损失量随空泡作用区与非空泡作用区表面面积比的增大而增加;合金的耐蚀性和机械性能同时影响其空蚀损失量.