An FBG impact location system based on broadband light source and improved TDoA algorithm

When a structure material is damaged by impact events, the reliability and lifetime of the material will be severely affected. So impact location is considered as the prime approach for structural health and damage monitoring. In this study, a novel fiber Bragg grating (FBG) impact location system based on broadband light source is designed, aiming at the shortcoming of existing location systems based on FBG. An improved localization algorithm based on the time difference of arrival (TDoA) is proposed for impact location. According to this algorithm, the impact position can be accurately predicted without wave velocity. Impact planar location experiments are carried out for verification of the FBG impact location system and algorithm on a400 mm×400 mm×3 mm aluminum alloy plate. The resulted locating error shows high precision and good stability of the proposed system. This work has been supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos.61503218, 61403233, 61573226 and 61473176), the Excellent Young and Middle-Aged Scientist Award Grant of Shandong Province of China (No.BS2013DX018), and the Natural Science Foundation of Shandong Province for Outstanding Young Talents (No.ZR2015JL021). E-mail:pangdan@163.com      

基于RSS的室内可见光差分修正定位算法

可见光通信技术是利用白光LED同时实现照明和通信的新型通信技术,为室内定位技术提供了新的可能.针对可见光通信中接收信号强度RSS随机波动较大的问题,提出一种基于RSS的改进的差分修正定位算法,通过将各个参考节点分别作为差分修正参考节点进行定位修正,规避了设定参考节点权重过大的问题.该定位算法有效地提高了室内定位精度,无需增加额外硬件设备,计算量小,容易实现.仿真结果表明,该定位算法在5m×5m×3m的空间区域中能够实现约15 cm的平均定位误差性能.     

苯并菲类盘状液晶的合成及应用

为了改善扭曲向列相(TN)型液晶显示的视角差的现象,合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体,并以该盘状液晶单体为材料制备了简易的光学补偿膜片。以4-氯丁醇乙酸酯、对羟基苯甲酸甲酯和邻苯二甲醚为原料,通过七步反应以较高收率合成了一种具有苯并菲结构的盘状液晶单体。通过核磁共振(NMR)和元素分析(EA)确认了分子结构的正确性;利用偏光显微镜(POM)、预倾角测试仪和示差扫描量热仪(DSC)等对其液晶参数进行测定,并以该苯并菲单体为材料通过基板处理、摩擦配向、涂布等过程制备了光学补偿膜片。实验表明,该苯并菲盘状液晶单体具有负的光学各向异性值(Δn=-0.060 8)、较宽的向列相温宽(54.6~166.4℃),所制得的简易光学补偿膜片具有一定的补偿效果(R_(th)=137nm)。该苯并菲类盘状液晶化合物可以作为光学补偿膜材料使用,且制备方法简单,原料易得,收率较高,易于实现大规模生产。     

Ion Viscosity Stabilization of Tokamak Resistive Internal Kink Modes

For most of small and medium sized Tokamaks, the unstable mode responsible for the sawtooth crash is the resistive internal kink mode. However, the plasma parameters can be in the ion kinetic regime. In this paper, we consider the dependence of the mode growth rate on the magnetic shear which is changeable during a sawtooth cycle and find that the ion viscosity effect can completely stabilize the mode only for shear smaller than some critical value, corresponding to the stable phase of the sawtooth evolution. This is consistent with one of the salient phenomena of the sawtooth, the sudden onset.     

鲁西南地区红层软岩水岩作用特征与工程应用

鲁西南各断块盆地中广泛分布有侏罗、第三系的紫红色、杂色砂砾岩,岩石呈固结半固结状态,遇水后发生渗透、膨胀、崩解和软化等失稳现象,对煤矿建井及煤矿开采带来重大威胁。本文采用X衍射仪、扫描电镜、压汞仪及液压伺服机等手段进行了红层软岩的物质组成、微孔结构及渗透性的试验研究,探讨了红层软岩的渗透机理及遇水失稳机理,并结合实例进行了工程应用分析。     

环形波导狭缝天线产生的氩等离子体特性研究

研制了一种环形波导腔环绕直径３０ｃｍ,高５０ｃｍ耐热玻璃圆筒真空室构成的新的大面积微波等离子体源。环形波导内侧开有多个用来激励产生等离子体的狭缝,相邻狭缝间的距离为半个波导波长。利用该装置研究了微波功率,工作气体对氩等离子体特性的影响。     

一种可传输轨道角动量的螺旋光子晶体光纤北大核心

设计了一种基于阿基米德螺线的新型螺旋光子晶体光纤,该光纤以二氧化硅为基底材料,包层由24个螺旋臂组成,每个螺旋臂包含11个小空气孔,纤芯设有大空气孔,包层与纤芯中间的环形区域用于传输轨道角动量模式。该结构在1300~1800 nm波段上可支持22种轨道角动量模式稳定传输,在1550 nm波长下,有效折射率差最高可达2.89×10^(-3),色散系数最低可达66.4 ps/(nm·km),非线性系数最低可达2.17 W^(-1)·km^(-1),且1500~1600 nm波段上的色散值变化均小于15.15 ps/(nm·km)。此螺旋光子晶体光纤不仅结构简单,且具有低非线性、色散平坦的性能,为螺旋光子晶体光纤的设计提供了思路。     

脉冲激光偏振特性用于目标的探测识别

针对光电探测时仅用强度来处理信息的局限性,通过理论分析,提出一种利用脉冲激光反射、散射偏振态时间、空间相关检测的方法,可以克服由于强度差过小带来的目标检测上的困难.利用分析结论,通过计算偏振分布密度函数(Stokes矢量的概率密度函数),进一步讨论了偏振传递函数的特性,用于识别目标,并给出了计算实例.     

太阳能与冷热电联产系统集成

本文研究太阳能与冷热电联产系统集成,增加槽式太阳能集热器,利用中低温太阳能.在相对节能率的基础上提出全年相对节能率,并采用全年相对节能率评价新系统,用以确定最佳太阳能集热器面积.用软件Aspen Plus模拟流程,装机容量275 kW时,太阳能集热器面积增加,新系统的全年相对节能率先增加后减少,最大全年节能率值为32.7%,而常规系统的全年节能率为30.7%,新系统较常规系统的全年节能率相对提高了6.5%,最佳太阳能集热面积为350 m2.对于不同装机容量,设计最佳太阳能集热器面积;对于同一装机容量,讨论太阳辐射强度及日照时间对最佳太阳能集热面积的影响.     

截集形式的模糊粗糙集及其性质

用模糊集的截集构造了模糊集的粗糙集,给出了模糊粗糙集的更加严格的数学定义,证明了与文[1]中的等价性,并用新的定义给出模糊粗糙集的相应性质.