基于Hilbert变换的水下多源声信号频率的相干探测

为实现水下中低频声信号的探测识别,通过研究水下多声源相干探测信号的特征,理论上给出了相干探测信号频谱混叠情况下的特征表达式,并提出了一种基于Hilbert变换的信号解调处理方法,实现了水下多声源相干探测信号频谱混叠情况下各声源发声频率的解调.该方法将探测信号经过滤波平滑处理之后进行Hilbert变换,得到信号的解析形式,然后对解析信号模值的平方进行二次滤波平滑等处理,分离混叠在一起的频带,将得到的信号进行频谱分析,根据频移值计算得到水下各个声源的发声频率.在光学暗室下搭建激光相干探测系统,对2~6kHz的水下声信号进行实验,实验结果表明,该方法可以有效分离探测信号中混叠在一起的信号频带,并准确提取各水下声信号的发声频率,频率提取重复性不大于2.5Hz.     

用GGA+U法研究稀土掺杂对ZnO电子结构磁性和光学性质的影响

基于自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似平面波模守恒赝势方法,确定了准确计算Zn_(16)O_(16)超晶胞各原子对应的U值;通过计算形成能和化学键的布局分析了掺杂结构的稳定性;通过原子电荷布局和自旋电子态密度的计算分析了掺杂结构的能带结构和磁性状态;讨论了各稀土原子掺杂对ZnO吸收光谱的影响.结果表明:稀土元素的引入使晶格膨胀,Zn-O键最长键增大而最小键减小,导致氧四面体畸变;Y/La/Ce掺杂的ZnO具有亚铁磁性,Th掺杂ZnO则呈弱铁磁性,Ac掺杂ZnO为顺磁体;稀土元素使ZnO的价带和导带下移,费米能级进入导带,增强了体系的电导率;Y/La/Ac掺杂对ZnO带隙宽度的影响较小,吸收光谱略微蓝移,而Ce/Th掺杂则有效提升了ZnO对可见光的吸收.     

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采用Fluent和ANSYS Workbench软件对水冷铜基螺线管线圈进行了流体分析及热流耦合分析.得到了水冷铜基螺线管线圈内壁面温度随曲率角和曲面角的变化关系.分析了3种不同流道截面(圆形、椭圆形、三叶形)的螺旋管线圈在同样工况下的出口及交界面的最大温度、平均温度和最小温度,发现流道形状会严重影响螺线管线圈的换热,椭圆截面和三叶形截面的螺旋管线圈相比圆形截面的螺旋管线圈具有更好的冷却效果,如平均壁表面温度均降低了近70℃,管壁上的最高温度也控制在了100℃以内,最大温差也控制在了60℃以内.     

多端输出等幅振动的纵振动变换体

提出了一种一端输入多端输出等幅振动的纵振动方向变换体。变换体由输入杆、半球形过渡体和输出杆组成,通过半球形过渡体将一个输入杆与多个输出杆耦连为一体,并且多个输出杆呈立体分布,可实现一端纵振动输入多个方向上纵振动均匀输出。利用振动变换体端面的自由边界条件,以及各组件连接处的纵向位移、纵向力、横向位移和转角连续条件,推导了纵振动方向变换体的频率方程。解析计算了不同几何尺寸的纵振动变换体的谐振频率,与有限元法的计算值及实验测试值基本吻合。将纵振方向变换体的输入端与谐振频率为19.8 kHz的换能器相连,利用激光测振仪测试了纵振动变换体各输出端振型及各输出端相对于输入端的振幅放大系数,结果显示纵振动经过方向变换体成功地传输到了变换体的各输出杆的端面,且各输出端的振幅基本相等。     

超声探头的响应特性及暂态回波模型

建立检测系统的数学模型,可以更好地理解超声检测的物理本质。分析了超声波从产生、介质中传播、缺陷耦合以及接收的全过程,将缺陷回波表示为探头响应函数与缺陷响应的时域卷积。利用空间脉冲响应和基尔霍夫近似建立了超声波与平面型缺陷的耦合模型,用大平面试块底面回波和大平面响应进行反卷积求得了探头的响应函数,并详细分析了探头在不同偏置位置时不同大小缺陷响应的特点,发现缺陷回波由直达回波和边缘回波组成,直达回波和边缘回波极性相反,且直达回波的幅值远远大于边缘回波。     

堆芯定期物理实验优化

利用SOPHORA系统,从理论上分析了长时间RPN11物理实验间隔的可行性。通过修改中广核自主研发的通量图处理软件MAPLE和现场物理实验处理软件HOLLY等耦合软件的理论模型及开发内嵌的单点标定方法等,可以减少循环内定期RPN12物理实验的实施频率,而不影响仪控系统相关标定系数的精度。对RPN11和RPN12物理实验测量过程的敏感性分析结果表明,延长定期RPN11实验的时间间隔和取消部分RPN12实验在原理上是可行的。     

Tunable Nd,La:SrF_2 laser and passively Q-switched operation based on gold nanobipyramids saturable absorber

A novel Nd, La:SrF_2 disordered crystal is prepared, and its continuous-wave wavelength tuning operation is performed for the first time. Employing a surface plasmon resonance(SPR) based gold nanobipyramids(G-NBPs) saturable absorber,we obtain a compact diode-pumped passively Q-switched Nd, La:SrF_2 laser. The stable Q-switched pulse operates with the shortest pulse duration of 1.15 μs and the maximum repetition rate of 41 k Hz. The corresponding single pulse energy is 2.24 μJ. The results indicate that G-NBPs could be a promising saturable absorber applied to the diode-pumped solid state lasers(DPSSLs).     

Acoustic-electromagnetic slow waves in a periodical defective piezoelectric slab

Coupled slow waves, slow acoustic waves, and electromagnetic waves are simultaneously achieved based on a piezoelectric material, in which a line defect is created within a honeycomb lattice array of cylindrical holes etched in a LiNbO_3 slab. Finite element simulations in frequency domain and time domain demonstrate that a highly localized slow mode is obtained in the defect. Owing to the piezoelectricity of LiNbO_3, acoustic and electromagnetic waves are coupled with each other and transmit along the line defect. Therefore, in addition to a slow acoustic wave, an electromagnetic wave with a group velocity even lower than conventional acoustic waves is achieved.     

完全保持能量守恒的可压缩流体时-空差分格式和协调的分解算法

本文通过坐标变换法或变量变换法对原始方程进行了交换,最终设计出一些完全保持总能量守恒和总质量守恒等整体性质的时-空差分格式,从而完全解决了计算稳定性问题。 文中还提出了一种协调的分解算法,其中只需逐个求解一维空间非定常问题,就可以构造出完全保证计算稳定性且使用非常经济的追赶公式求解,使计算量大大减少,便于在日常工作中应用。     

数理教育工作者应该协同工作

在教了几乎20年数学之后，我最近决定学习并执教物理．