加热铂丝上运动汽泡产生的射流

目前很多水的核态沸腾都观察到了汽泡顶部射流的现象。本文分析了沿细丝运动的汽泡顶部产生射流的物理机理,并通过对汽泡和加热细丝周围温度场和速度场的数值求解来进行分析。结果显示:由汽泡前后表面的温度梯度引起的热射流很可能是流动的最主要原因。热射流能够推动汽泡前进。对比和试验的观测指出,不凝气体或者其他可能的机理将限制汽泡界面处的凝结换热,从而增大表面温度梯度,增强热射流。     

钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究

为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和 动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行 了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论。实 验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效 应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种 自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式。     

光学仿真设计实践能力培养训练的思考与探索

教学团队本着"重理论建模、强仿真设计、突创新实践、促科学探索"的教育理念,依托"数学物理方法与仿真"和"空间光通信创新实验"两门课程,重点开展了小班教学大学生光学仿真设计实践能力培养训练的思考与探索,通过近几年的教学研究与实践,其构建的光学仿真设计"阶梯次"能力训练教学实践培养模式,对培养大学生具有"宽泛的专业知识、科学的探索能力、仿真设计能力强和综合素质能力高"的创新型设计人才具有突出教学效果.     

基于中阶梯光栅光谱仪的激光诱导等离子体分析系统研究

为了满足激光诱导等离子体分析系统(LIPS)对分光系统的分辨率,光谱范围,体积等多方面要求。本文研制了一台中阶梯光栅光谱仪,该光谱仪能同时获得所有谱段范围内的光谱信息,令LIPS系统可实现快速在线实时分析。并且,该光谱仪采用可调节延迟时间的ICCD作为后端探测器,令整个系统可根据实际实验情况选择最优延迟时间接收光谱,提高了整个系统的信噪比。最后,搭建了一套激光诱导等离子体分析系统,对研制的中阶梯光栅光谱仪在系统中的可用性进行验证。通过对合金样品测试,整个系统的分辨率达0.02 nm,光谱范围覆盖190～600 nm。并且研制的LIPS系统光谱重复性较好,特征元素波长提取误差不超过0.01 nm,可较准确的对样品成分进行分析。     

千赫及兆赫级频带EMI技术检测灵敏度实验研究

借助WK6500B精密阻抗分析仪对压电阻抗(EMI)技术结构健康监测研究中,检测频带与检测灵敏度间的关系进行了定量研究.选用尺寸为1 250 mm×100 mm×3 mm铝梁结构上距离锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)传感器1 000 mm的(φ)1.2 mm通孔损伤作为检测对象.在10 kHz～10MHz频率范围内7个峰值集中的频段,分别选用电阻抗谱峰值偏移量(△f)和均方差作为损伤识别指数,对EMI技术检测灵敏度进行了研究.结果表明,在千赫级频带范围内,△f和均方差均随着检测频段的升高呈先增大后减小的变化趋势,280～340 kHz频段对于通孔损伤具有最高的检测灵敏度.在兆赫级频带范围内,△f取值较大,在6.18 MHz处出现了25.0 kHz的显著偏移.由于千赫和兆赫级频带的电阻抗信号分别具有峰值数量多,综合各峰值信息整体分析时对损伤敏感和峰值数量少,单一峰值偏移量对损伤敏感的特点,在实际检测过程中,可将这2个频带的检测结果结合起来以提高EMI技术对微小损伤的检测灵敏度.     

基于一种新阈值函数在信号去噪中的应用

小波理论去噪方法有很多种,小波阈值去噪方法,理论较为成熟,算法更加简单,数值的稳定性高,去噪的效果好。软阈值函数方法和硬阈值函数方法去噪在实际应用中使用很广泛,但总有一些不足的地方,因为软、硬阈值函数自身的结构都有一定的缺陷。本人提出一种新的阈值函数,它有较好的光滑性,随着参数取值的变化,新阈值函数介于在软、硬阈值函数之间,而且表达式简单,计算方便。最后,在MATLAB环境下,对加入高斯白噪声的信号进行了去噪的仿真实验,结果表明:新阈值函数去噪方法好于软、硬阈值去噪方法。     

基于小波分析的振动信号阈值去噪新方法

传统的软、硬阈值去噪方法在去噪前后小波系数之间分别存在恒定偏差和阈值函数不连续等缺点,达不到对信号去噪的理想效果。针对软、硬阈值函数的优缺点,提出了一种新的阈值去噪函数。在 Matlab 环境下分别使用3种阈值函数进行去噪实验,对比由3种方法得到的信噪比及均方误差。仿真结果表明,该函数不但具有很好的连续性,而且显著减小了软、硬阈值函数中估计小波系数与真实小波系数间存在的恒定偏差,证实了新阈值函数更加灵活,能更好地消除白噪声干扰。     

核态沸腾中汽泡动力学及传热机理分析

汽泡的传热及生长特性研究对于揭示核态沸腾的机理具有重要作用。本文介绍了利用高速摄像技术对核态沸腾中汽泡生长及运动现象进行实验观测,并用高速数据采集系统记录汽泡一个生长周期不同阶段的热流密度的方法。在不同的过冷度及壁面温度条件下,观测了汽泡的生长、周期性滑移、颈化和脱离现象。计算并绘制出不同条件下一个汽泡生长周期内的热流密度曲线,与汽泡图片相对应,分析并讨论了造成这些现象的机理。     

磁性靶向药物递送中铁磁流体的动力学建模

在所有人体内进行的药物递送技术中,磁性药物靶向递送治疗由于其非入侵性和高靶向性而成为主要的方法．磁性药物靶向递送是将药物装载到磁性纳米颗粒上,利用外部磁场使其移动并聚焦在靶部位的方法．该法能提高靶部位药物的浓度,降低药物对正常组织的毒副作用．尽管已经有不少磁性靶向药物递送的理论分析,但是很少有人研究磁流体在血管里的流体动力学模型．该文提出了一个数学模型来描述作为药物载体的铁磁流体在外磁场作用下,在血管里的流体动力学特性,并在模型中增加了磁场力以及由此产生的不对称应力,增加了磁性纳米颗粒在磁场作用下的角动量方程．由于运动方程的数学复杂性,通过保留数学模型里物理特性最显著项来获得工程近似．用计算流体力学（CFD）进行数值仿真,分析了铁磁流体在一个模拟动脉瘤血管的三维管道里的流动状况,来进一步理解铁磁流体的临床应用．仿真结果和动物实验相一致．分析结果对于磁性靶向药物递送的各种应用提供了可参考的数据．     

银团簇结构与特性的分子动力学研究

用分子动力学方法模拟了银团簇的结构与力能学。计算模拟中使用了一种基于第一性原理的原子间互作用多体势函数。通过分子动力学模拟确定了银徽团簇（原子个数3－13）的稳态结构;模拟了原子个数为13－141的银FCC晶体结构理想球形团簇的力能学,发现球形银簇形成三维紧密结构;计算了平均结合能,给出了结合能随团簇原子数N的变化图,发现随N增大团簇结合能逐渐接近块材的数值。