反应气体驱动二级轻气炮发射特性实验及数值计算北大核心CSCD

通过实验确定了20/57mm构型反应气体驱动二级轻气炮的气体装填参数与弹丸动能的关系。实验结果表明,反应气体驱动二级轻气炮的弹丸动能与气体反应化学能之间基本满足二次函数关系,系统发射稳定性满足加载实验要求。发展了基于气体爆轰模型的计算方法,通过数值计算获得了反应气体驱动二级轻气炮的发射特性,弹丸速度的计算结果与实测结果吻合较好。     

多重网络增强的层状光子晶体水凝胶及应力变色响应

基于PDGI/PAAm (PDGI/SN)层状光子晶体水凝胶,制备了多重网络PDGI/PAAm-PAMPS-PAAm(PDGI/TN)水凝胶,将水凝胶浸入6 : 4(V/V)乙醇水溶液中去溶胀,记为凝胶PDGI/TN-0.6。结果表明,引入多重网络之后,PDGI/TN凝胶的溶胀率从PDGI/SN的850% ± 45%提高到1070% ± 50%,颜色从蓝色(λ_max=450 nm)变为透明,去溶胀后Bragg衍射峰为670 nm,实现凝胶的Bragg衍射峰在450－670 nm间调控。拉伸和压缩实验说明,PDGI/TN-0.6力学性能优异,拉伸强度和压缩强度分别达到0.99和37.0 MPa。同时,PDGI/TN-0.6具有优异应力变色响应性,压缩应变(ε_c)从0增加到0.5,Bragg衍射峰发生蓝移,响应范围覆盖可见光;当撤去应力后,立即恢复初始状态,可重复多次。利用扫描电镜(SEM)进一步研究了层状光子晶体水凝胶层微观结构。     

PNF管内层流压降数值计算模型及偏差分析

为了建立管道非连续流体(PNF)输送时管内层流压降数值模型,基于牛顿流体和宾汉流体管内层流压降模型,考虑实际工程中气体在管道中低速运动的阻力对PNF输送阻力的影响,对PNF压降模型进行简化。结合工程实践详细分析了PNF管内层流压降近似表达式和相对精确表达式,并分析了二者之间的偏差。结合对工程数据的分析,验证了PNF管内层流压降模型的有效性。结果表明:当PNF流量增大或输送管管径减小时,使用压降近似公式与压降相对精确公式计算出的压降值之间的偏差会减小。通过与实测值对比表明,本文模型较好地描述了PNF输送时的压降。其中压降近似模型的精度更优(计算值与实测值的偏差率为1.16%~8.33%),且求解更方便。     

非微扰QCD真空中夸克真空凝聚的结构(英文)

基于Dyson-Schwinger方程(DSEs)所确定的夸克传播子和算符成积展开(OPE),在彩虹近似下,预言了QCD真空中非定域夸克真空凝聚的结构。这种结构由夸克自能函数Af和Bf决定,通过数值求解DSEs就可以得到这些自能函数。但是,直接数值求解DSEs方程非常复杂,这里采用Roberts和Williams提出的参数化方法,用参数化的夸克传播函数σf v(p2)和σf s(p2)计算夸克自能函数。同时,也计算了定域的夸克真空凝聚值,夸克胶子混合的真空凝聚值,以及夸克的虚度。理论预言和计算结果均与标准QCD求和定则、格点QCD和瞬子模型的理论结果大致相符。和这些模型的结果相比,参数化方法得到的轻夸克(u,d,s)的定域真空凝聚偏大,这主要是由于模型依赖导致的。与u,d夸克相比,s夸克的真空凝聚比较大,这是因为s夸克自身质量较大的缘故。当然,Roberts-Williams参数化的夸克传播子只是一个经验公式,只能近似描述夸克的传播。     

Hybrid device for acoustic noise reduction and energy harvesting based on a silicon micro-perforated panel structure

A kind of hybrid device for acoustic noise reduction and vibration energy harvesting based on the silicon micro- perforated panel （MPP） resonant structure is investigated in the article. The critical parts of the device include MPP and energy harvesting membranes. They are all fabricated by means of silicon micro-electro-mechanical systems （MEMS） tech- nology. The silicon MPP has dense and accurate micro-holes. This noise reduction structure has the advantages of wide band and higher absorption coefficients. The vibration energy harvesting part is formed by square piezoelectric membranes arranged in rows. ZnO material is used as it has a good compatibility with the fabrication process. The MPP, piezo- electric membranes, and metal bracket are assembled into a hybrid device with multifunctions. The device exhibits good performances of acoustic noise absorption and acoustic-electric conversion. Its maximum open circuit voltage achieves 69.41 mV.     

高速串口的软件设计模式研究

高速串口具有较大数据吞吐量,在耗时可观的任务环境中,极易产生因读取串口缓存不及时而导致数据丢失的现象;针对该缺陷,提出了一种适用于高速串口的上位机软件设计模式,采用Windows API和重叠I/O方法搭建串口数据的读写操作;该模式运用多线程技术,对其数据一致性问题进行了论证;对于使用串口传输JEPG图像压缩码流的特殊应用场合,进行了优化设计;对使用波特率为2.5M的高速串口传输尺寸为640*480、帧频为12Hz、压缩比为12.5的图像测试表明,提出的设计模式满足工程应用需求。     

飞秒激光低压镍等离子体光谱的实验研究

分别对低于0.1 MPa的空气和氩气环境气体条件下的飞秒激光镍等离子体光谱进行了实验研究。结果表明,在两种环境气体中,激光镍等离子体光谱均表现为连续谱和原子线状谱的叠加。随着环境气压的降低,由于电子密度的下降,从而使得低压条件下的谱线比高压条件下的谱线具有更好的分辨特性。同时,谱线强度经历了由缓慢增强发展到迅速降低的演化过程。另外,还讨论了环境气体成分对谱线强度的影响。     

二维氧化钛纳米页

单层氧化钛纳米页(titania nanosheets)是一种厚度仅为0.7 nm的新型二维纳米材料,具有许多不同于块体氧化钛的优异性质,如:高各向异性、单晶性质、胶体和聚电解质特性、大比表面积、高表面能和量子尺寸效应等。在光电转换、磁光效应、高介电常数器件、电化学能量储存、湿敏传感器、自清洁和光催化等领域极具应用前景。本文首先总结了氧化钛纳米页的基本性能,如:光吸收性能、光致发光性能、光电化学性能、光诱导亲水性能和晶相转变温度差异等,概述了氧化钛纳米页的制备及组装方法,接着分别以薄膜片、纳米管、中空微球、超薄多层复合薄膜为代表,介绍了氧化钛纳米页组装得到的新型材料及其特点,然后介绍了氧化钛纳米页的掺杂改性,从拓宽光吸收带边、提高电子迁移速率和提高磁光效应三个角度,归纳总结了离子掺杂与氧化钛纳米页性能之间的关系,最后对氧化钛纳米页未来的研究发展趋势提出了展望。     

自适应多光谱光声成像技术研究

光声成像技术是利用激光照射组织产生超声波成像的新型医学影像技术.在传统光声成像中,由于组织体内复杂的成分与环境会对入射光波产生较大的扰动而导致波前畸变、图像分辨率下降,从而降低诊断的准确性.为了克服这一影响,本文提出了一种自适应多光谱光声成像技术.该技术利用自适应光学技术可有效地降低组织对光波扰动的影响,提高系统成像分辨率与图像对比度.此外,该系统还融合了多光谱成像技术,可在多种波长下对目标成像,从而更好地进行组织结构识别、组分分析等.实验结果表明,该系统十分适用于复杂的生物组织光声成像,可极大地增强光声成像性能,在生物医学领域具有广阔的应用前景.     

经光阑衍射的平顶涡旋光束位相奇点的演化特性

推导出了平顶涡旋光束通过有光阑ABCD光学系统的传输解析式,并以光阑透镜和矩形光阑系统为例,与平顶光束比较研究了截断参量、相对离轴距离和光束阶数对衍射场中位相奇点演化特性的影响.数值计算表明,平顶涡旋光束通过上述光学系统均存在位相奇点,即使源处涡旋被光阑阻拦时,衍射场中也会出现位相奇点;而平顶光束通过光阑透镜系统存在刃型位错,随着截断参量增大,会发生刃型位错的演化和湮灭现象,且平顶光束通过矩形光阑系统没有发现位相奇点.