Equivalent Antisymmetry Performance of Three—Dimensional Heterogeneous Anisotropic Composites

Starting from the physical features of materials, heterogeneous anisotropic composites (HAGs) are analysed on the basis of the understanding and applications of its equivalent antisymmetry performance. Moreover, the design parameter is optimized to attain the goal of maximizing the use of materials, which is quite meaningful. The HAG structure is defined as a kind of equivalent structures according to the structure and properties of materials.We apply the mature plate theory and the composite materials laminate theory in analysis of the HAG structure,and in this way a new concept and a new idea are expected.     

利用频闪结构光测量旋转叶片的三维面形

在对快速甚至高速运动物体进行研究时,需要对运动物体各个时刻的三维面形和形变量进行数字化描述。提出了一种利用频闪光作为结构照明光源,基于傅里叶变换轮廓术对旋转叶片每个时刻的三维面形和变形量进行动态测量的光学方法。使用自行设计的同步控制单元对风扇叶片旋转位置进行检测,用该检测信号同步驱动频闪结构光源的发光和图像采集系统“冻结”记录下旋转叶片表面变形条纹的瞬时图像,再运用傅里叶变换轮廓术计算出每一瞬间时刻旋转叶片的三维面形,分析这些三维面形数字化结果可以进一步得到旋转叶片的变形量。通过对家用电风扇的实验,验证了该方法的合理性和可行性。该方法可望在高速运动物体的面形和变形研究上有广泛运用。     

A meshless model for transient heat conduction analyses of 3D axisymmetric functionally graded solids

A meshless numerical model is developed for analyzing transient heat conductions in three-dimensional （3D） axisymmetric continuously nonhomogeneous functionally graded materials （FGMs）. Axial symmetry of geometry and boundary conditions reduces the original 3D initial-boundary value problem into a two-dimensional （2D） problem. Local weak forms are derived for small polygonal sub-domains which surround nodal points distributed over the cross section. In order to simplify the treatment of the essential boundary conditions, spatial variations of the temperature and heat flux at discrete time instants are interpolated by the natural neighbor interpolation. Moreover, the using of three-node triangular finite element method （FEM） shape functions as test functions reduces the orders of integrands involved in domain integrals. The semi-discrete heat conduction equation is solved numerically with the traditional two-point difference technique in the time domain. Two numerical examples are investigated and excellent results are obtained, demonstrating the potential application of the proposed approach.     

科学家开发出首款全方位模拟昆虫飞行机器人

想拍死一只苍蝇并不是件容易事,单凭飞行技巧而论,它们的造诣绝对令人折服。如今,一个家蝇般大小的机器已经设法完成了类似复杂的飞行任务,并且能够像真正的昆虫一样在空中盘旋。     

大气湍流三维波前探测模式层析算法分析

大气湍流三维波前探测是实现多层共轭自适应光学技术的关键和前提. 对湍流三维波前探测中最常用的模式法层析技术进行理论研究与分析, 提出该算法存在原理性限制, 并基于此对模式法层析技术产生误差的原因展开分析, 最后针对不同类型的模式层析重构误差给出数值仿真实验结果.分析表明, 模式层析重构中使用了Zernike分解基的一部分作为新的分解基进行波面拟合, 从而引入模式混淆和模式耦合两个方面的误差; 部分Zernike分解基不相关是避免模式混淆误差的必要条件, 模式耦合误差则无法避免. 最后结合仿真结果提出大视场探测、小区域重构的方法, 很好地抑制了模式耦合误差. 关键词： 三维波前探测 大气层析 模式法 误差分析     

利用三维荧光结合平行因子算法研究金属离子对溶解性有机物的猝灭和校正

溶解性有机物的荧光组份由于受到金属离子的影响其荧光强度受到变化,从而为溶解性有机物的定量分析带来挑战。利用三维荧光结合平行因子分析方法研究了Cu(Ⅱ), Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Sr(Ⅱ), Hg(Ⅱ), K(Ⅰ), Mg(Ⅱ) 和Mn(Ⅱ)八个金属离子对典型溶解性有机物荧光组分的荧光猝灭作用,五个水样来源各不相同。实验表明水样被平行因子成功分解为三个荧光组分(色氨酸、腐殖酸、富里酸),这三个荧光组份的荧光得分随着Fe(Ⅲ), Cu(Ⅱ), Hg (Ⅱ)和 Ni(Ⅱ)浓度的增加呈线性或指数下降。在这四种离子中,Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)对腐殖酸和富里酸的荧光猝灭作用明显大于Hg (Ⅱ)和 Ni(Ⅱ)。Sr(Ⅱ), K(Ⅰ), Mg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)基本没有影响。其中Fe(Ⅲ)对于三个荧光组分的荧光猝灭都有较好的分析。由于只考虑Fe(Ⅲ) 和Cu(Ⅱ)的影响,对于含有金属离子的饮用水的荧光强度的校正曲线也被建立。不同来源的饮用水中荧光组份的荧光得分的衰减规律也是不一样的,因此水样的来源也是测量时需要考虑的因素。实验证实了金属离子对溶解性有机物的荧光猝灭作用以及其他因素比如Fe(Ⅲ) 和Cu(Ⅱ)和溶解性有机物本身的多样性都是我们荧光测量典型荧光组份时需要考虑的。表明三维荧光结合平行因子分析方法是一个有效的准确测量溶解性有机物荧光组份的工具。     

基于tri-PLS模型的油类混合物三维荧光光谱及其成分的研究

提出了一种光谱重叠的多种矿物油混合物组分含量测定的新方法。将偏最小二乘方法(PLS)推广至三维扩展(tri-PLS),不需要解决特征值问题。利用该方法对柴油、汽油和煤油混合物的三维荧光光谱进行研究,根据样本序列、激发波长、发射波长构造出三维数据矩阵,结合浓度矩阵应用tri-PLS法建立校正模型,对实验样本进行预测,实验结果表明tri-PLS方法的建模精度比常用的平行因子法优越。     

丙氨酸咪唑钐的三维荧光激发和发射光谱

测量了新制丙氨酸咪唑钐水溶液的三维荧光激发和发射光谱,分析了在不同波长激发光作用下的荧光特征,与配体咪唑、α-丙氨酸及氯化钐的荧光谱进行了比较,讨论了模型化合物上转换荧光中的双光子和多光子加合现象并发现在10^-2-10^-4 mol/L 浓度范围内荧光强度与溶液浓度呈正相关.     

基于平行投影法的三维流场重建

在行处理方法的基础上提出了一种基于平行投影的迭代方法，对传统的行处理方法不同，它不是通过向某一超平面作垂线进行迭代，而是作某个超平面的平行线与另一超平面相交进行迭代。与传统方法相比，它明显加快了迭代速度。     

一种新型彩色三维光学成像系统

提出一种新型三维彩色光学数字成像系统。此系统利用投影结构光对现实世界中的物体进行数字化，同时得到对应的彩色纹理。详细介绍了系统的硬件设计和软件体系结构设计，得到物体彩色纹理的两种不同方法；直接获取和从编码条纹中提取，给出了用该系统得到的实验结果并简单评价了系统的性能。此系统在反求工程、影视制作、三维游戏制作、医学应用等方面有远大的应用前景。