非线性热传导方程MLPG/RBF-FD无网格数值模拟

结合无网格局部彼得洛夫-伽辽金(MLPG)方法和径向基函数有限差分(RBF-FD)无网格方法求解非线性热传导问题.MLPG方法属于弱式无网格方法,具有处理边界条件方便的优点,然而因其要做大量的插值、积分运算而计算效率偏低;RBF-FD无网格方法属于强式无网格方法,直接对微分算子进行数值离散,计算效率高,然而其边界条件的...     

二极管泵浦准三能级固体激光器的新进展

对比了掺Nd3 、Yb3 、Ho3 、Tm3 等稀土离子的准三能级固体激光的特性,分析了它们在圆棒、板条、薄片、光纤等构型的固体激光器中的工作性能.着重总结了高平均功率掺Yb3 固体激光器的最新进展,最后简要介绍了本研究小组在高功率Yb:YAG/YAG复合板条激光器和光纤激光器两方面的最新研究结果.     

激光熔覆试件疲劳过程磁记忆检测试验研究

运用金属磁记忆检测技术对激光熔覆试件进行应力评价。对激光熔覆试件进行疲劳试验,检测不同疲劳周次试件表面的磁记忆信号法向分量H_p(y)和切向分量H_p(x),观察不同疲劳周次的磁记忆信号特征,分析法向分量梯度偏离程度R随着疲劳周次N增加的变化规律。结果表明:随着N的增加,H_p(y)曲线均呈顺时针旋转,R值先缓慢增加、后迅速陡增;运用R值作为参量将熔覆试件的损伤程度划分为三个等级,确定试件的安全阈值分别为2.82和9.4。当R值达到9.4的阈值时,试件处于临界断裂状态,应及时干预,确保其安全服役。基于磁弹性效应和裂纹扩展磁机械效应探讨了熔覆试件应力的磁记忆评价机理。     

飞秒激光制备的高灵敏度气压探针传感器

提出并实验验证了一款基于法布里—珀罗干涉仪(FPI)的气压探针传感器。首先将毛细石英管与单模光纤拼接,然后利用飞秒激光将毛细石英管精确切割到极短长度,最后在毛细石英管的端面涂覆聚乙烯醇(PVA)薄膜构成气压传感探针。传感头总长度仅为50μm,可以在有限的空间和恶劣的环境中灵活使用。实验结果表明解调传感器反射谱波长漂移量实现了环境气压测量,气压灵敏度达到-4457nm/MPa,线性度为9952,气压测量范围0～05 MPa。在低温时传感器对温度有一定的依赖性;在高温时传感器对温度不敏感,可以忽略温度对气压测量的串扰。该传感器结构紧凑、灵敏度高、结构重复性好、温度串扰小,在工程实际中具有一定的应用前景。     

汽车自适应驰控装置中的红外激光测距

红外激光测距给汽车自适应驰控装置中的单片机提供主车和目标车辆之间的距离数据。测距精度和激光波长的选择将直接影响装置工作的可靠性。在讨论影响测距误差的各种因素后,提出采用数字插入时间间隔测量法来提高测距精度。介绍了激光器驱动电路和探测器放大电路。结果表明,该方法可大大减小由于计数盲区带来的测距误差。在分析大气吸收、典型目标对不同波长的反射率、系统成本以及人眼安全等多种因素后,确定1.6μm左右波长的半导体激光器是红外激光测距的最佳选择。     

星载自适应光学系统的双导星信标理论研究

星载相机的波前畸变主要来源于两个部分:由于温度场、重力场变化引起的相机光学系统自畸变;由于大气湍流引起的波前误差。为获得高分辨率的图像,需要校正波前误差。提出一种对星载光学系统波前畸变进行有效探测的技术。星载激光器分时产生钠导星和瑞利导星,前者用于校正自畸变,后者用于校正大气湍流造成的波面像差。针对该方法对激光能量的要求,建立了双导星信标系统的数值模型,并进行仿真。结果表明,该方法对激光器的要求,在目前是可以实现的。该方法可以用于空间相机光学系统的波面畸变探测,从而为星载自适应光学的进一步研究提供依据。     

空间外差干涉图调制项误差分析与校正

空间外差光谱仪一体化制作过程的光学缺陷会导致光学仪器采集到的干涉图存在误差,将仪器的相位误差和非均匀误差共同作用下对干涉图产生的影响称为"调制项误差".结合空间外差干涉图与光谱之间的对应关系,基于傅里叶变换的卷积特性提出了一种干涉图调制项误差校正算法以达到同时修正干涉图相位误差和非均匀误差的目的,提高光谱反演精度.对比校正前后光谱与理论光谱之间的均方误差和信噪比来定量说明校正效果.通过数据对比发现,经校正后光谱的均方误差由1.17×10-2减少到8.86×10-5,光谱信噪比从10.36提高到30.11,体现了校正算法的有效性.     

八棱丝瓜蛋白1的二级结构及其生物活性

测定了八棱丝瓜蛋白1的N端顺序为Asp-Val-Ser-Phe-Ser-,用CD谱测定了八棱丝瓜蛋白 1的α螺旋,β-折叠和无规卷曲含量分别为37.1%,33.4%,29.5%。实验表明,八棱丝瓜蛋白 1具有RNA N-糖苷酶活性,体外抑制肿瘤细胞生长活性表明其对肿瘤细胞株B16,MGC,Bel的半数抑制浓度分别为1.78×10-7mol/L,2.11×10-7mol/L和4.21×10-7mol/L。并在N端顺序,二级结构和生物活性方面对八棱丝瓜蛋白 1和天花粉蛋白进行了比较。     

基于以太网络的宇航用高清摄像机的硬件设计

由于目前现有工业用摄像机无法满足空间大温度范围、强振动环境等要求,提出了能够适应空间环境的基于以太网络视频传输的高清一体摄像机.该摄像机在完成包括H.264,JPEG2000,MPEG4等图像编码算法的同时,支持空间以太网络协议进行传输和控制.针对宇航环境使用要求,从结构设计、力学设计、热设计、电磁兼容设计等方面进行可靠性设计和仿真验证,满足质量轻、温度适应性好、可靠性高等要求.经过鉴定试验验证,所设计的高清一体摄像机可以可靠地在空间严苛环境中工作.     

速度和载荷对脂润滑2Cr13钢离子渗氮层摩擦学行为的影响

利用销-盘式摩擦磨损试验机对不同速度和载荷条件下 PFPE脂润滑2Cr13钢离子渗氮层进行了系统的真空滑动摩擦磨损试验.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别对磨损表面的形貌、化学状态及润滑脂的成分进行分析.结果表明:随着载荷和滑动速度的增加,脂润滑渗氮层的磨损机制由轻微磨损向轻微复合磨损机制转变.在真空摩擦磨损过程中2Cr13钢离子渗氮层与PFPE润滑脂发生化学反应,并有FeF3生成,促进PFPE润滑脂发生降解,形成酸性的氟化物.增加载荷和速度会加速渗氮层与润滑脂之间的反应,进一步促进润滑脂的降解.