基于光谱解调的对称波导型表面等离子体共振传感研究

表面等离子体共振(SPR)传感系统有角度谱、光谱、强度、相位等解调方式,其中光谱型的(SPR)传感系统因可以使用光纤导光,将传感部分独立出来,可进行远距离传感和现场检测,并能有效缩小系统的体积。对称光波导型(SOW)SPR因金属膜层两边的折射率完全相同,表面等离子体波传播距离更长,穿透深度更深,比传统的SPR系统具有更高的灵敏度和分辨率。对对称波导型(SOW)SPR进行光谱解调研究,以MgF₂-Au-MgF₂结构的SOW-SPR为传感单元,同时以光纤输出的卤素灯为光源, 搭建了一套光谱解调的SOW-SPR检测系统,以不同浓度的葡萄糖溶液对系统折射率分辨率进行测量,得到2.8×10-7 RIU的分辨率。为SOW-SPR系统小型化、现场检测以及远距离探测提出一种可能实现的手段,具有很好的应用前景。     

钢筋混凝土旧工业厂房结构加固方案优选

当前人们选择旧工业厂房结构加固方案效率低下,且所考虑的因素较为片面,为了全面、高效地解决这一问题,通过综合考虑安全性、经济性、时间性、可行性和适用性等因素,以加固效果显著的工程案例为标准,以全面的18个参数为评价指标,构建了一种基于蛛网面积相似和形状相似的结构加固方案优选模型。该模型中首先运用熵权法确定18个指标权重,并将参数值归一化处理,随后运用Python计算蛛网结构相似度,检索出与目标范例最为相似的源范例。最后以结构加固效果显著的工程为例,验证了该模型能有效减少主观误差,具有较强的实用性,并以此模型优选出了某轧钢厂房结构加固方案。     

基于光放大法测量金属线膨胀系数

金属线膨胀系数是研究金属性质常用的物理量,为了使测得的金属线膨胀系数更加准确,本文将光放大原理融合到金属线膨胀系数的测量中,利用光源、光屏、加热装置等自制的实验装置,根据加热前后光路形成的反射角度和光屏移动前后光斑位置的几何关系,通过光斑的移动距离来计算金属微小的形变量,进而得到金属的线膨胀系数。本文主要对金属铜进行研究,得到其线膨胀系数平均值,并与标准值进行对照,相对误差为0.05%,并将该方法推广到金属铝和钛的线膨胀系数的测量,得到相对误差均在0.90%以下,说明该方法可用于常见金属的线膨胀系数的测量。     

基于储量结构变化的油田开发指标预测与优化数学模型研究

大型油田开发过程中,随着不同类型新储量的不断投入,地质储量结构发生变化,表征油田整体开发技术与经济效果的关键性指标,如产量、可采储量、采收率、储采比、开发成本与操作成本等等也随之改变,其变化规律可用一套数学模型来描述。在开发指标预测基础上,运用多属性决策方法如TOPSIS,可以实现新投产区块组合方案的优选。应用实例表明,本文方法实用、操作性强,可以为油区开发决策提供重要方法与手段。     

基于拓扑优化和深度学习的新型结构生成方法

计算机辅助设计已广泛应用于结构计算和分析,但如何利用计算机智能生成最佳的新型结构还面临巨大挑战。针对这一问题,提出了一种基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法。该方法首先通过结构拓扑优化分析获得不同参数下的优化结果制作训练集图片,并将训练集标签定义为相应的工况类型,然后应用最小二乘生成对抗网络(LSGAN)深度学习算法进行训练并生成大量的新型结构,最后建立评价指标和评估体系对生成的模型进行评价比较,根据需求选择最佳结构设计方案。结合一个铸钢支座节点底板设计的工程案例,详细阐述了上述方法的应用过程,并借助三维重构技术和增材制造技术实现结构模型的一体化制造。研究结果表明,基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法不仅可以自动生成新的结构,而且可以进一步优化结构的材料用量和力学性能。     

工业装备结构分析国家重点实验室

工业装备结构分析国家重点实验室,是世界银行贷款重点学科发展项目建设的第2批国家重点实验室．于1988年开始可行性论证,1989年6月经国家计委确认,1991年启动建设,1995年5月通过国家教委验收并正式对外开放．实验室的任务是:面向工业装备制造业和重大结构工程,以力学和计算科学为学科基础,主要研究计算力学和工程科学计算中的科学问题、关键算法、软件技术以及它们在     

铁电薄膜在红外辐射作用下的动力响应

本文研究了红外探测器中红外焦平面列阵的象元———铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的输出信号。用层合板壳作为微桥结构的力学模型,中间一层为压电材料,上下两层为金属材料电极。采用了力-电-热耦合的控制方程和变分原理,考虑了铁电薄膜的惯性力,推导出了基于Mindlin假设的压电材料层合板有限元公式。以红外探测器在夜间从飞机上探测地面的坦克为例,用有限单元法模拟了铁电薄膜微桥在红外辐射作用下的力、热、电输出信号,并对结果作了分析比较。     

过模慢波结构频率反射特性及谐振腔的影响

利用有限元方法求解:S-参数矩阵,研究了过模慢波结构对圆波导TM01,TM02模的反射特性,分析了在慢波结构末端加入谐振腔后,由于两端口的不对称性而造成的对反射特性影响。结果表明,在TM01的π模频率附近,慢波结构和谐振腔组成的系统对无谐振腔一侧端口入射TM01模的反射增大,而对有谐振腔一侧端口入射TM01模的反射减小。根据计算结果,解释了普通多波切伦柯夫振荡器所用慢波结构周期数较多的原因,说明了在多波切伦柯夫振荡器中引入谐振腔后,不但可以减少所用慢波结构周期数,而且有利于提高微波输出效率。     

毒死蜱分子印迹光电化学传感器的制备及应用

以毒死蜱为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,对巯基苯胺为功能单体,Gr/CH3NH3PbI3纳米复合材料为载体,构建了MIP/ITO/Gr/CH3NH3PbI3光电化学传感器.采用电流-时间法对传感器制备条件进行优化.在最佳实验条件下,峰电流与毒死蜱浓度在1.0 ～ 200 nmol/L范围内呈线性关系,相关系数...     

基于金属有机框架材料的光/电化学传感器在水环境检测中的应用进展

随着人们对水环境质量的要求日益增加,开发简便、灵敏和准确的新型水环境检测技术已成为研究的热点.金属有机框架化合物(Metal-organic frameworks,MOFs)是一类由金属离子或团簇和有机配体自组装形成的多孔配位聚合物,因其具有吸附可逆、催化活性高、比表面积大、孔径可调和结构多样等特性,可作为光/电化学传...