光纤布喇格光栅沉降传感器

根据光纤布喇格光栅的光学传感原理,提出了一种基于悬臂梁及金属弹性膜片的光纤布喇格光栅沉降传感器结构,对其传感特性进行了实验研究.实验通过产生水的液位差来模拟地基沉降,分析结果显示,光纤布喇格光栅中心反射波长漂移对液位差呈现良好的线性关系,线性度高于0.999,灵敏度可达-2.11 pm/mm.通过改变悬臂梁厚度和有效长度,可以对传感器测量范围和灵敏度进行调整,以满足各种应用场合.综合实验结果,该传感器在桥梁、铁路地基等沉降监测方面具有重要意义.     

高压下超导体YBa2Cu3O7弹性性质的第一性原理研究

通过从头算密度泛函理论研究了YBa2Cu3O7的结构和弹性性质。发现c轴最容易压缩。另外,我们还计算了各种弹性性质与压强的关系,例如弹性模量,剪切模量,杨氏模量,泊松比。最后,我们获得了不同压强下的德拜温度和声速。     

2H-PbI2晶体的电子结构和力学性质

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)方法,计算了六角晶系2H-PbI2晶体的电子结构、力学性质和硬度。采用局域密度近似(LDA)方法计算的晶格常数、带隙、弹性常数与实验值和理论值符合较好。计算表明,2H-PbI2是一种直接带隙的半导体,带隙大约为2。38eV。运用复杂晶体硬度计算公式计算了六角晶系2H-PbI2晶体的硬度,硬度值大约为2. 54 GPa。还发现2H-PbI2晶体的各向异性非常明显。     

BaZr0.5Ti0.5O3电子结构、力学和光学性质的第一性原理研究

在广义梯度近似（GGA）下,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对BaZr0.5Ti0.5O3的电子结构、力学性质和光学性质进行了理论计算．计算得到该晶体的晶格常数为4.145925 Å,且此材料是一种间隙的半导体材料,价带和导带都来源于Ba原子、O原子的p态和Ti原子、Zr原子的d态电子间的杂化;力学性质的计算得到：BaZrO3和BaZr0.5Ti0.5O3的晶体结构稳定,且BaZrO3晶体掺杂Ti元素后体系的硬度变大;光学计算结果表明BaZr0.5Ti0.5O3的静态介电常数为4.20,吸收主要集中在低能区,静态折射率为2.00,能量损失峰出现在11.59eV处．上述研究结果为BaZr0.5Ti0.5O3材料的设计和应用提供了理论依据．     

BaHfO3纳米薄膜电子结构、光学和弹性性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,在局域密度近似（LDA）下研究了厚度为0.626～2.711nm (100)面BaHfO3薄膜的电子结构、光学和弹性性质．电子结构和光学性质计算结果表明：以BaO为表面层原子的BaHfO3纳米薄膜均为直接带隙半导体材料,带隙随薄膜厚度减小而逐渐减小,表现出明显的量子尺寸效应,此时薄膜的光学吸收边发生红移,吸收带出现窄化现象．以HfO2作为表面层原子的BaHfO3薄膜则属于间接带隙半导体材料,且带隙随薄膜厚度减小而微弱增加．弹性性质计算结果表明：体弹模量、剪切模量和杨氏模量等表征材料硬度的力学参数均随BaHfO3纳米薄膜厚度减小而显著减小,呈现尺寸效应．电荷密度分布分析揭示了薄膜厚度改变了BaHfO3纳米薄膜的价健特性,这是材料硬度改变的内在原因．该研究结果为BaHfO3纳米薄膜材料的设计与应用提供了理论依据．     

新型智能隐形眼镜

正采用石墨烯材料制成的新型隐形眼镜将使佩戴者具有夜视能力,可应用于士兵等特殊需求群体。据英国每日邮报报道,研究人员最新研制一种智能隐形眼镜,使佩戴者具有红外夜视能力。研究小组称,在镜片之间夹入石墨烯,能够建造一种具有捕捉可见光和红外线能力的传感器。现已建造一个比手指甲更     

面向工程应用的飞机流场快速自动分析工具开发

CFD分析技术目前已经成为飞机设计的主要手段,国外主要飞机制造商依托自主知识产权的核心求解器从事气动专业相关工作,如美国波音公司自主开发的TRANAIR软件[1].一款能够成功应用到工程上的CFD工具必须满足计算快速、分析准确、操作简单、运行稳定、功能全面等5方面要求,因此开发了面向工程应用的CFD快速自动分析SUN程序[2],采用内外流耦合流场分析技术,实现从前处理、网格生成、流场求解到后处理全流程一体化分析,可对机身、机翼、挂架和短舱部件组合的任意构型飞机亚声速和跨声速流场进行快速分析,形成具有中国商飞自主知识产权的核心CFD快速求解器,实现气动设计领域关键核心技术自主可控,在中国商飞多个项目中已经得到初步应用、支撑了相关工作开展.      

“保守系统平衡位置微振动”案例教学的探讨与实践

以“保守系统平衡位置微振动”为例,论述在理论力学中如何适当地整合知识点使之成为一个案例,使学生从具体的案例出发经过思考、分析、讨论,得到可能的解决方案,并进行评价、提炼理论.实践证明,把案例教学引入理论力学教学中,通过多个阶段的实践过程锻炼,有助于学生形成“主体性”和“实践性”的习惯,从而改善课堂教学关系,提高学生的独立学习和实践创新能力.     

力平衡法测量大气压强

依据力平衡法原理,重新构思、设计了测量大气压强的实验方案及装置,力学传感器的使用,提高了大气压强测量中的关键物理量的测量精度;采用最小二乘法,实现了大气压强的巧妙测量.     

激光诱导AZ31B镁合金薄板动态响应实验研究

为分析在激光冲击波作用下AZ31B镁合金薄板背面的动态响应,采用聚偏氟乙烯贴片传感器与数字示波器对强激光诱导的冲击波进行测量,得到压电波形,结合冲击波的传播特性,对弹塑性双波的传播规律进行了研究。结果表明：激光诱导的材料动态响应是快速的;压电波形图反映出的弹性前驱波与塑性加载波传播到靶材背面的时间与理论时间相符;弹性前驱波能量小引发的波形振幅较小,紧随着的塑性加载波能量大并引起较大振幅波动,弹塑性双波卸载过程与紧接着的加载过程导致了压电信号的波动振幅提高。