复摆测g实验的分析

在复摆测定重力加速度g的实验中,要利用式g=4π~2 L/T~2计算g的数值。L是等值摆长,T是振动周期,必须调节摆锤B的位置,使复摆正挂的周期T_1曲线与复摆倒挂的周期T_2曲线能够相交。实验中采用“逼近法”寻找T_1曲线与T_2曲线能够相交时摆锤B的合适位置,这是不容易的。而且即使T_1曲线与T_2曲线能够相交,还存在着什么时候实验的精确度更高的问题。本文针对以上问题进行理论上的推导分析,得到一些对复摆实验中复摆的设计和实验有用的结果。在摆角较小时复摆的振动周期:     

悬点在铅垂方向振动的平面摆

这是弗·库帕斯《经典力学》教科书中的一道习题，当固定点在铅垂方向上、下振动时，悬挂单摆（摆锤在固定点下方）的最低点，不是稳定平衡位置；而竖立单摆（摆锤在固定点上方）向上竖直的位置是稳定平衡位置。这对一些仪器的设计或许有用．──译者     

用可逆摆测重力加速度的建议

可逆摆测重力加速度实验的关键是调节摆锤A到某一位置，如图1所示，使该摆不论悬挂在O1点还是O2，其摆动周期T1、T2相等，确定A锤的位置有如下两种方法．     

用物理摆测重力加速度的实验介绍

介绍了用物理摆测量重力加速度的实验方法.根据物理摆的简谐运动周期与摆锤到转轴之间的距离的关系,找到合适的摆锤位置,使物理摆正挂与倒挂时的振动周期值相等,从而得到比较精确的重力加速度值.     

重力场和正交均匀电磁场中的旋轮线(摆线)

用初等方法证明等时摆的摆锤所描成的曲线和最速降落曲线都是旋轮线 ;证明在正交的均匀电场与均匀磁场中运动的带电粒子的轨迹也是旋轮线 ;讨论了重力场和正交均匀电磁场中质点的运动之间的类比     

重力场和正交均匀电磁场中的施轮线（摆线）

用初等方法证明等时摆的摆锤所描成的曲线和最速降落曲线都是旋轮线;证明在正交的均匀电场与均匀磁场中运动的带电粒子的轨迹也是旋轮线;讨论了重力场和正交均匀电磁场中质点的运动之间的类比。     

油管位置光电检测技术的研究

本文提出了一种测量汽车油管位置的方法。该方法采用平行光投影的光学系统，以高分辨率面阵CCD成像，通过数字信号处理(DSP)系统进行图像采集与处理，处理速度快，可以实现实时处理。在图像处理中，采用合适的边缘检测方法，提高了测量精度。数据处理中采用了最小二乘法拟合曲线，可以精确的拟合出油管像的曲线。与理论曲线相比较，就可以有效地测量油管的位置。     

不确定性条件下大型客机纵向静稳定性数值研究

飞机的几何不确定性和飞行中的来流不确定性常会引起飞机焦点位置的改变，进而影响飞机的静稳定性。采用CFD数值模拟方法对CHNT客机标模开展气动特性与静稳定性研究，基于非嵌入式概率配置点法，分析在机翼安装角和来流马赫数为不确定性参数情况下的飞机纵向静稳定性。计算结果表明，机翼安装角的正偏差将引起C_M曲线临界位置攻角的前移，翼根处分离流动增大，飞机焦点位置前移，纵向静稳定性减弱，俯仰力矩系数曲线导数C^α_M的PDF、CDF曲线形状类似Beta分布；来流马赫数的不确定性对焦点位置的影响显著，马赫数的正偏差可使飞机焦点位置后移，增强纵向静稳定性，C^α_M的PDF、CDF曲线形状也类似Beta分布。     

用最小二乘法对多峰值数据进行曲线拟合及曲线峰中心位置的精确求解

提出一种计算机自动分组的方法，使得最小二乘法可以应用于多峰值数据处理，同时，给出了计算曲线中心位置的方法。     

关于多个节拍器自锁同步实验的探究

对多个节拍器自锁同步实验进行了分析,给出了对其出现自锁同步现象的一种物理解释,即:每个节拍器的摆锤被擒纵机构冲击后都在做阻尼振动,其间,各个节拍器擒纵机构对各自摆锤的冲击都通过同向弱耦合作用对其它摆锤的振动施加影响,影响的结果使得振动相位较前者后移,使得振动相位较后者前移,最后,众多节拍器都一起作同步振动.     

应用于大变倍监控摄像机的电动变焦跟踪

为了保持数字高清监控摄像机在大倍率电动变焦过程中的图像清晰度水平,提出一种新的电动变焦跟踪方法。该方法根据事先采集的若干条变焦曲线,利用几何法构造置信区间。以置信区间为变焦跟踪曲线的中心位置并且自适应地调整置信区间的位置,从而动态地修正变焦跟踪曲线。在18数字高清摄像机中实现了该方法,实验结果显示:变焦过程中对焦电机的调节位置相对于最佳位置的平均偏离水平不大于0.018 75 mm;变焦全程时间平均为4.1 s。     

多种图像采集策略下X射线折射信息的提取研究

不同的图像采集策略下,基于分析晶体相衬成像技术的折射信息提取方法(衍射增强成像法、广义衍射增强成像法、多图成像法)的折射角提取结果有明显的差异.与摇摆曲线腰位作为图像采集位置的传统策略相比,采集位置靠近摇摆曲线中轴时,衍射增强成像法能够提取得到更好的折射角结果.广义衍射增强成像法的三个图像采集位置相对摇摆曲线中轴对称时,折射角的提取结果好于采集位置非对称的结果,并且采集位置靠近摇摆曲线中轴时,折射角的提取结果好于摇摆曲线腰位或趾位的结果.对于多图成像法,相邻图像采集位置的角度间隔大于摇摆曲线半高全宽时,折射角提取结果非常差;而当角度间隔小于半高全宽并且图像采集位置对应的角度范围接近样品的最大折射角理论值时,能够获得很好的折射角提取结果.此研究有助于实验上对图像采集策略的合理选择以及对折射信息提取方法的更深理解.     

基于边缘几何特征和频域相关技术的图像匹配方法

提出了一种基于图像特征提取和变换域相关的图像匹配方法。借助提取图像的大边缘信息，以其几何特征构造边缘方向角曲线作为图像匹配的依据。通过对差分的计算，并比较两幅图像边缘方向曲线的相对链码，得到2幅图像之间可能的旋转角度。对旋转矫正后的图像进行2维傅里叶变换，计算频域内2图的相位相关矩阵，并从中找到相关系数最大的位置，这个位置就代表了2图的坐标位移量，通过平移达到图像间的精确匹配。实验表明：该方法匹配准确，速度快，减少了人为因素的干扰，对于图像间存在较小灰度差和噪声情况均有很好的匹配效果。     

共振频率附近的吸收曲线与色散曲线

本文利用经典电磁理论讨论了共振频率附近的吸收曲线和色散曲线的相对位置，并指出了文献[1]中的错误。     

超声相控阵距离幅度曲线计算方法

超声相控阵偏转聚焦声场能量分布不均匀,造成不同位置的缺陷回波幅度差异,针对该缺陷量化问题,提出超声相控阵系统距离幅度曲线理论计算方法.在非近轴近似声场模型的基础上,结合缺陷散射模型来建立相控阵系统测量模型,再利用该方法来预测不同位置横通孔缺陷的回波信号,进而获得信号幅度随位置的变化曲线.分析对比了不同偏转聚焦声束理论计...     

韦氏摆运动机理及关键调控因素的研究

韦氏摆的上下振动和水平扭转运动之间存在耦合作用,可以发生明显的能量传递现象,且当系统达到共振后,摆锤将会产生周期性的振动和扭动。本文从本质上解释了韦氏摆振动传递现象,构建了韦氏摆运动的理论模型与描述方法,解得了韦氏摆竖直运动和水平运动的理论轨迹,并通过大量的实验和定量的仿真模拟验证了理论模型与求解方法的正确性。进一步探究了韦氏摆模型的应用范围,研究了弹簧的弹性系数、摆锤的质量和大小、运动初始条件对韦氏摆运动的影响,建立了一套可以定量测量的物理跟踪方法,为更好设计韦氏摆的实验器材提供了实验与理论依据。     

“金割”效应物理摆中共轭点的妙用

所谓"共轭点"，即为等周期共轭点，是复摆实验中常用的测量点.由我校陆正亚教授研制的"金割"效应物理摆主要是用"黄金分割率"优选周期的极值点，笔者发现该摆的共轭点则显得尤为重要，用法也非常巧妙.图该摆是由一带有刻度长为L的直杆上套一质量为。并可上下移动的摆锤组成，直杆一端挂在支架的刀口上作为摆的支点（如图）.当。移至距支点为X处时，若摆角很小，可以证明摆的振动周期为式中人是摆的质心在支点时的转动惯量，工。是摆的质心在支点时摆锤与支点的距离.若令h=X-X0，则对（1）式求导，由dT／dh可求得当T有极小值Tmin。时式中…     

合肥光源200MeV直线加速器束流位置检测器的计算

 采用Oprea程序对合肥光源200MeV直线加速器束流位置检测器(BPM)的电磁场进行了计算，由2 D的静电场来模拟计算BPM的特性阻抗和耦合系数，采用2 D的静磁场来模拟计算其位置灵敏线性曲线。由此，进行了直线加速器束流位置检测器的优化设计，得到了4个60°电极的位置检测器。它具有非常好的线性，在位置上具有足够大的信号强度，并且较好地满足了直线加速器的几何与机械要求。     

利用等值单摆长研究漏摆周期的变化规律

利用等值单摆长,考虑漏摆尺寸对周期的影响,推导了圆台形漏摆的周期随流体下落高度变化的规律.发现当液面下降时,漏摆的周期先增大,达到极大值后再减小;漏摆内流体密度越大,周期最大值越大.推导方法可以推广至其它旋转体,比如圆锥体、圆柱体等.利用级数法分析表明漏摆的周期变化主要由其自身性质(摆长、摆锤尺寸等)决定,当摆长远大于摆锤自身尺寸时,漏摆质量变化的影响可以忽略,可以用作单摆等周期运动的演示.最后实验验证了圆台形漏摆周期随高度的变化规律,与理论推导结果一致.     

利用阵不变量的浅海宽带声源距离深度估计方法

现有阵不变量方法未能确定声源深度,且通常对远距离声源的测距误差较大。针对这一问题,提出一种利用阵不变量的宽带声源距离深度估计方法。该方法先对宽带接收信号进行频域波束形成和傅里叶逆变换，转换到波束-时间域以实现模态分离，波束-时间域各峰值位置的连线形成波束时间迁移曲线,曲线形状由阵不变量参数决定且与声源距离相关,曲线上能量分布由各阶模态激励决定且与声源深度有关;再沿波束时间迁移曲线提取波束时间强度并进行匹配处理,最终实现声源距离深度估计。SWellEx-96实验数据处理结果表明,本文所提方法的声源距离和深度估计平均相对误差分别为3.9%和3.4%,而常规阵不变量方法的平均相对测距误差为5.1%,验证了所提方法的优越性能。