物理量单位的智能导出算法及其应用

推导物理量的单位是物理作业中不可缺少的重要环节。提出一种物理量单位的智能导出算法,即计算机根据物理量的运算式自动推导出待求物理量的单位。实验结果表明,物理量单位导出及换算算法的结果正确,对算术运算式中的物理量单位导出及换算的正确率为100%,且物理量数值的运算正确。     

Spin gapless armchair graphene nanoribbons under magnetic field and uniaxial strain

Using Green＇s function method, we investigate the spin transport properties of armchair graphene nanoribbons （AG- NRs） under magnetic field and uniaxial strain. Our results show that it is very difficult to transform narrow AGNRs directly from semiconductor to spin gapless semiconductors （SGS） by applying magnetic fields. However, as a uniaxial strain is exerted on the nanoribbons, the AGNRs can transform to SGS by a small magnetic field. The combination mode be- tween magnetic field and uniaxial strain displays a nonmonotonic arch-pattern relationship. In addition, we find that the combination mode is associated with the widths of nanoribbons, which exhibits group behaviors.     

基于运动剧烈程度的无参考视频质量评价模型

网络视频质量评估具有无参考性、实时性、网络传输状态依赖性和主观视觉性等需求.本文以网络丢包引发的视频失真为研究重点,针对不同解码类型帧上的网络丢包引发的视频失真持续效应不同和网络丢包引发的人眼视觉感受与丢包所在帧视频内容的运动剧烈程度有着显著的关联等现象,提出了一种基于运动剧烈程度的无参考视频质量评价模型.该模型无需原始参考视频序列亦无需视频解码,对客户端接收到的码流分析其由丢包引起的视频损伤,标记受损宏块,建立受损宏块的失真持续效应和运动剧烈程度与视频质量间的关联,并完成视频质量评估.实验结果表明,该方法计算量小,实时性高,与主观评价结果一致性程度较高.     

基于卓越工程师培养目标下的大学物理实验创新培养模式

针对卓越工程师的基本训练要求及社会发展的需要,以“卓越工程师”培养目标为导向,以辅助教学系统、实验数据处理系统和学生创新实践平台三大模块为依托,根据学生学习的不同阶段和知识积累过程,建立全方位、模块化、逐层深入的实验教学培养模式,把大学物理实验室建设成培养学生创新能力的重要基地.     

基于自适应经验半解析模型的无控水深反演方法——以中国南海为例

为保障大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)二级反演数据的有效性和可靠性,需长期监测仪器在轨辐射定标准确性和稳定性。首先,根据EMI在轨测量的太阳光谱和星下点辐亮度,计算了南极洲和格陵兰岛永久冰雪地面选定数据区域的表观反射率时间序列,并建立了太阳天顶角和表观反射率的4阶双向反射分布函数(BRDF)模型。然后,利用4阶BRDF模型对2018～2020年的表观反射率数据序列进行归一化处理,得到了表征EMI定标准确性和稳定性的指标。结果表明,基于BRDF模型得到的表观反射率预测值与实测值相关系数高于0.9;用BRDF模型对表观反射率进行归一化处理后,得到的仪器辐射定标不确定度范围为2%～5%;UV2、VIS1通道两年总衰减的范围为-0.5%～0.5%,VIS2通道的两年总衰减约为1.9%,即EMI在轨运行两年间的辐射响应稳定性较高。     

电感耦合等离子体发射光谱测定植物精油中的重金属元素

植物精油是从芳香植物提取的天然复杂化合物,作为芳香植物的次生代谢产物具有挥发性和浓郁香味,其特有的多样化生物活性广泛应用于医药和化妆品行业.植物精油具有高渗透性,能以活跃的分子态渗透皮肤组织,经淋巴腺吸收后进入血液,其所含的重金属元素也极易随植物精油进入人体对健康构成潜在威胁.采用硝酸-双氧水对植物精油进行微波消解,在...     

爆炸载荷下舱内泡沫铝夹芯结构的动响应特性

为探索爆炸载荷下舱内夹芯复合结构的动态响应特性与防护效能,采用小尺度舱室结构模型实验,结合有限元数值分析,开展了不同爆炸距离下舱内双层泡沫铝夹芯结构的动响应特性和变形模式研究。分析了不同爆距下舱内爆炸载荷的作用过程和时空分布特性,讨论了在初始冲击波、初始冲击波叠加各壁面二次反射波和舱内爆炸准静态压力3种载荷下泡沫铝夹芯结构的变形模式。爆炸载荷下舱室壁板承受的载荷依次为初始冲击波、各壁面二次反射波和准静态气压。炸药在靠近舱室一端处起爆时,初始冲击波在近端壁的局部效应明显,在远端壁的作用范围更大,与舱室中心爆炸相比,其爆轰产物波动次数更少。泡沫铝夹芯结构的变形过程可分为泡沫芯层压缩、局部凸起变形和整体挠曲变形3个阶段,对应迎爆面板局部凸起叠加整体挠曲大变形、局部凸起叠加整体挠曲大变形和整体挠曲大变形3种变形模式。     

利用海洋环境噪声估计浅海海底表层声速

为提高反演效率,提出一种快速估计浅海海底表层声速的方法。根据噪声能流理论,垂直阵接收的海洋环境噪声数据能够用于无源提取海底反射损失,反射损失曲线中具有明显的临界角效应,从而接估计海底表层声速。以射线模型为基础,推导了噪声提取的反射损失与理论值之间的差异,并讨论实际阵列波束形成在不同角度和频率下的性能。考虑到非等声速环境下声线会发生弯曲,需对角度进行修正以提高方法的广泛适用性。不同频率的临界角与有效深度之间存在对应关系,黄海某海区数据处理结果表明,在临界角不变的有效深度内,海底表层可以视为等声速层,该海区海底表层0.5 m内声速估计结果为1547 m/s,与有源反演结果相近。     

抵消Wigner-Ville分布交叉项的窄带运动声源无源测速

利用声波的多普勒频移可以对窄带运动声源进行单传感器无源测速,其性能很大程度上取决于能否精确地估计出声波的瞬时频率.Wigner-Ville分布虽然时频分辨率高,但存在交叉项干扰,很少被直接用于瞬时频率估计。对此,提出了抵消Wigner-Ville分布交叉项的单传感器窄带声源无源测速方法。利用交叉项与声源速度的关系构造一个抵消项,引入到Wigner-Ville分布中,通过对声源速度估计值进行迭代更新,使抵消项与交叉项相位相反,从而约掉交叉项。经实测噪声数据验证,对一辆以6.07 m/s匀速运动的卡车(信噪比约为29 dB)测速误差为0.1 m/s,运行时间为4.6 s,对一架以28.90 m/s匀速运动的直升机(信噪比约为16 dB)测速误差为0.46 m/s,运行时间为1.2 s,均优于匹配Wigner变换和多普勒线性调频小波变换测速方法.     

基于多源数据的双向闭合云控制立体视觉测量

针对大视场范围下运动目标位姿参数测量易受模型累积误差、成像畸变和特征信息不足等因素的影响,提出一种新型视觉测量方法。首先建立适用于视觉测量过程中的高效多源特征数据融合模型,可以解决特征点单一的问题。然后构建基于特征点云信息的双向闭合测量模式,改变传统方法中从图像数据到空间特征信息的单向传递过程,将已确认的空间数据作为控制信息返回至测量处理过程中,可以有效规避测量空间越大导致测量模型累积误差越大的矛盾。最后实验结果表明,所提方法在10 m×8 m×3 m大视场空间内实现目标的姿态测量精度优于±1.5°,位置精度优于2 mm。所得的测量结果验证了双向闭合云控制测量模式获取的目标位姿参数精度高,稳定性强,能够满足实际的工程应用需求。