水中有限弹性柱的回波结构

本文研究短脉冲从有限弹性圆柱上的回波结构。强调指出,在倾斜入射情况下回波仍然包括两类散射波:(1)几何散射波,即棱角波。(2)弹性散射波,即与柱体的弹性有关的波。几何散射波是由柱体的几何不连续性反射的波,它基本上与物体的材料无关,利用Kirchhoft近似可以导出刚性柱棱角波的完整表示式。倾斜入射情况下的弹性散射波不同于无限长柱的环绕波。实验观测到两类由弹性表面波的再辐射产生的回波:径向表面反向散射波和纵向表面反向散射波。这是根据回波的出现时间和倾角,以及空气中的对比实验而辨认的。它们是由沿径向和纵向反向传播的Rayleigh波的再辐射产生的。     

条纹管激光雷达回波噪声特性研究

波形采样机载激光雷达具备多层目标探测及高精度三维测绘能力,是今后激光雷达技术的发展趋势。基于条纹原理的阵列探测体制激光成像雷达由于具备全波形回波数据采样能力及高集成度等特点,在激光测绘及探测中具有广阔的应用前景。介绍了一种基于条纹原理的全波形采样面阵探测体制的新型激光雷达系统,提取了新型激光雷达机载飞行实验回波信号中的噪声,获得了新型激光雷达回波噪声统计规律,通过与目标总体回波信号统计特性的对比,提出了新型波形采样激光雷达回波信号去噪方法。     

弹性管中的怪波

利用约化摄动法,推导了流体在弹性管中的非线性薛定谔方程(NLSE).由非线性薛定谔方程的解来近似地描述出真实的怪波,继而研究怪波解中各个参数对怪波系统振幅、波速的影响.最后将这一模型应用到人体血管中,研究怪波在人体动脉血管中传播对人体健康的影响.     

水中分层弹性球壳高频时域回波的声学编码研究

针对水下集群目标及敌我目标识别的难题,该文提出了一种基于水中分层弹性球壳高频时域回波的声学编码原理及方法。推导了水中4层弹性球壳目标散射声压的简正级数解,并与有限元结果进行了对比验证。通过构造高频主动声呐的探测脉冲信号,与4层弹性球壳声传递函数的简正级数解做卷积运算,获得了目标的时域回波脉冲序列。研究了分层弹性球壳的厚度、各层材料属性、排布顺序等对时域回波特征的影响规律,提出了基于时域回波特征的声学编码方法。研究表明：利用水中分层弹性球壳目标高频时域回波特征能够实现声学编码,回波结构稳定,且不受限于探测方向。通过携带或安装这种分层弹性球壳结构,有望识别水下航行体/悬浮体等目标。该文的研究对水下目标的主动探测身份识别及导航等具有一定的参考价值。     

弹性力学的复变量重构核粒子法

在重构核粒子法的基础上,提出了复变量重构核粒子法.复变量重构核粒子法的优点是采用一维基函数建立二维问题的修正函数.然后,将复变量重构核粒子法应用于弹性力学,提出了弹性力学的复变量重构核粒子法,并推导了相关公式.与传统的重构核粒子法相比,复变量重构核粒子法具有计算量小、效率高的优点.最后给出了数值算例证明了该方法的有效性. 关键词： 重构核粒子法 复变量重构核粒子法 弹性力学 无网格方法     

激光回波模拟器光电参数定量化测量技术的研究

为实现激光导引头高精度光电参数测量,提出了一种基于雪崩光电二极管（APD）雪崩放大效应的微弱信号放大技术以及基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的全波形采集技术,研制了一套飞焦量级激光模拟回波光电参数定量化测量装置。测量装置针对微弱脉冲激光回波进行光电转换及多级放大处理,之后通过高速A/D实现模数转换,并由FPGA进行全波形信号的存储、处理,再传递到上位机上,最后使用标准能量计搭建计量校准光路进行测量装置的能量校准。测量装置实现了脉冲宽度10～100 ns、能量范围40 fJ～1.1 pJ的1 064 nm波段的脉冲激光能量的测量,测量重复性不高于2%,基本满足测试需求。     

弹性力学的插值型重构核粒子法

采用具有离散点插值特性的重构核粒子法形函数, 较精确地重构弹性体 变形的位移试函数, 再与弹性力学的最小势能原理相结合, 形成新的分析弹性力 学平面问题的插值型重构核粒子法. 由于插值型重构核粒子法形函数具有点插值特性和不低于核函数 的高阶光滑性, 因而既克服了多数无网格方法处理本质边界条件的困难, 也保证了较高的数值精度. 与早期的无网格方法相比, 本方法具有精度高、解题规模较小、可直接施加边界条件等优点. 通过对典型弹性力学问题数值模拟, 验证了所提方法的有效性和正确性.     

弹性力学的重构核粒子边界无单元法

将重构核粒子法(RKPM)和边界积分方程方法结合，提出了一种新的边界积分方程无网格方法——重构核粒子边界无单元法(RKP-BEFM).对弹性力学问题，推导了其重构核粒子边界无单元法的公式，研究其数值积分方案，建立了重构核粒子边界无单元法离散化边界积分方程，并推导了重构核粒子边界无单元法的内点位移和应力积分公式.重构核粒子法形成的形函数具有重构核函数的光滑性，且能再现多项式在插值点的精确值，所以本方法具有更高的精度.最后给出了数值算例，验证了本方法的有效性和正确性. 关键词： 重构核粒子法 弹性力学 边界无单元法     

肾器官多孔参数的测定温度场重构

首先通过实验测定了肾脏作为多孔介质的两项最基本的特性参数孔隙率和渗透率。结果表明,猪肾脏的孔隙率为Φ=15.64%,渗透率为K=14.5μm~2。利用血管铸型对肾脏的动静脉血管和肾脏外形进行三维重建得到肾脏的物理模型,以管内非线性流动模型和多孔介质模型相结合的方式,对肾脏冷灌注过程的三维温度场进行重构。将模拟结果与实验结果对比,探索冷刺激作用下,降温作用引起的肾脏热力学响应,并对温度场模拟结果进行了分析。     

用声波速度确定骨组织弹性参数

本文用超声方法确定密质骨的弹性特征,其基本原理是基于弹性波理论中的Christoffel方程。本文应用液浸、声波穿透技术,对牛胫骨样品中一些特殊入射方向的声波速度进行了测试,利用固体中沿任意方向的弹性波传播速度与材料的弹性系数间的关系,通过计算机编程反演出具有六方晶体对称结构的密质骨组织的5个独立弹性常数。结果与相关文献中其它方法所得结果一致。     

回旋管光子带隙谐振腔冷腔电磁模式分析

利用二维三角格子金属光子带隙谐振腔代替回旋管的传统柱形谐振腔,并对腔体进行了TE波模式的计算与分析.综合考虑腔体内外的结构特征,给出了光子带隙谐振腔冷腔模式理论的研究方法,发现腔内存在单模工作的可能与条件以及非角对称情况下的电磁模式分布特征.研究结果表明,利用光子带隙谐振腔代替回旋管的传统腔体,可使回旋管在不受腔体横向尺度限制的条件下实现单模工作.这对于提高回旋管的功率容量、有效实现高次单模与高次回旋谐波耦合条件下的注-波互作用、降低工作磁场并从物理上根本改变回旋管的工作状态提供了理论依据. 关键词： 回旋管 金属光子带隙 谐振腔     

水中有限弹性圆柱的窄脉冲回波响应与螺旋表面绕行波

用严格的解析方法求解有限长弹性柱的声散射问题是困难的,而近似的数值计算方法又缺乏物理的直观性.本文提出采用弹性螺旋表面波的声激励和再辐射理论分析模型,对入射声波方向在正横附近一定角度范围内(约±30°)有限弹性圆柱的脉冲回波响应作了分析,建立了用以估算回波时序、幅度和共振模式的基本关系式.给出了目标弹性特性与回波响应的直观物理联系。在水池中,实测了厚壁中空钢柱和铝柱的脉冲响应,实测脉冲回波时序与理论预报结果基本相符。     

弹性地基上薄板弯曲问题的边界元法及物理参数识别

利用Ｈａｎｋｅｌ变换导出弹性地基上薄板弯曲问题的基本解，此基本解对三种常用地基模型具有统一的表达形式，针对近年提出的广义边值问题，建立了统一的边界积分方程和边界元求解格式，在此基础上将边界元法和优化主上结合，根据现场用激光准直弯沉仪测板上若干点的位移，反算其它力学参量，编制了适用范围较广的计算软件，给出若干典型算例和工程算例。     

实时确定光弹性参数的积分相移法

积分相移法可以实时测量光弹性参数,在光弹性实验的某些变载测试中将有一定的发展潜力。推导了积分相移法三种典型算法,通过对径压缩圆盘问题的理论仿真模拟,考察了载荷变化对积分相移法的影响,给出了降低这种影响的具体措施。     

立方晶体超声物态方程弹性参数的高压测量

 用超声脉冲回波重合技术（PEO），在0.1~500 MPa流体静压力范围，测量了立方晶体Si和Bi₁₂GeO₂₀中沿[100]、[110]和[111]方向传播的纯纵波和切变波自然声速值随压力的变化。根据有限形变理论，由声速与压力关系的实验结果。确定了立方晶体Si和Bi₁₂GeO₂₀超声物态方程的弹性参数（含三阶和四阶弹性常数）。     

混沌时序相空间重构参数确定的信息论方法

根据信息论基本原理，研究了混沌时间序列相空间重构参数延迟时间和嵌入维数的选取.提出了用符号分析的方法计算互信息函数，确定出延迟时间，在此基础上，提出了一种估计嵌入维数的信息论方法，即根据重构向量条件熵随向量维数的变化关系来确定嵌入维数，通过对几种典型混沌动力学系统的数值验证，结果表明该方法能够确定出合适的相空间重构嵌入维数. 关键词： 混沌 相空间重构 互信息 条件熵 符号分析     

混沌时间序列重构相空间参数选取研究

基于重构相空间的延迟时间和嵌入维数这两个参数的选取不相关的观点,提出用互信息函数法确定延迟时间后,用CAO方法来确定嵌入维数的新思路.通过对几种典型的混沌动力学系统的数值验证,结果表明该方案能够确定出相空间重构的有效延迟时间和最佳嵌入维数.该方法能够从时间序列中有效地重构原系统的相空间,是混沌信号识别的一种有效途径.     

基于四水听器的充水弹性管声速测量方法*

实验室中水声材料声学参数的测量主要在水声声管中进行。管内平面波声速是正确测量这些参数的基础。该文提出一种基于四水听器结合不同边界的测量充水弹性管中声速的新方法。该方法利用4个固定位置处的水听器,采用最小二乘的方法,使得两组水听器分别得到的声管末端入射波声压差值的平方最小的声速即为管内平面波声速。该方法利用单频信号,在每一频率点均可测得声速,可以在任一种声管末端边界下进行测量,同时无需知道各水听器到边界的精确距离,在文中的3种边界下声速测量结果具有很好的一致性,实验操作简单、误差很小。该方法的仿真结果与管内声速的理论值吻合得很好,同时实验测量结果与仿真值之间的误差很小,证明了方法的准确性以及鲁棒性,为声管声速测量提供一个很好的思路。     

基于高斯拟合的条纹管成像激光雷达目标重构

为得到更为精细的三维重构,提出一种基于信赖域法高斯拟合的峰值探测法,对每帧图像单时间通道的回波进行高斯建模,建模结果可有效减小噪声干扰,具有唯一峰值,该结果作为新的回波波形,再对其进行峰值探测,并基于空中目标实验数据对本文方法进行验证.实验结果表明,基于高斯拟合的峰值探测法可将特征数据的提取误差降至10%以内;利用该方法提取特征数据进行目标三维重构,可实现探测深度方向上最小30cm的空间分辨力,提高了条纹管激光雷达的三维成像精度.     

汽阳极多管AMTEC性能分析方法及参数优化分析

为建立汽阳极多管碱金属热电转换装置(AMTEC)性能分析方法,以PX-3A型装置为分析对象,建立了汽阳极多管AMTEC热、电和压力耦合模型,开发了装置稳态性能分析程序。程序通过提取RadCAD软件的角系数计算结果优化热模型角系数计算方法,计算结果与文献中PX-3A实验值吻合验证了模型的合理性和程序的正确性。利用程序对PX-3A型装置进行参数优化分析,结果表明:冷凝端温度最佳取值范围为550～650 K;负载电阻较大时,BASE管越多输出功率和转换效率越高;为减小压损,圆周型遮热罩高度应尽量低,且遮热罩半径取10～11 mm最佳。