光学薄膜参数测量方法研究

为了研准确性和效率更高的膜层光学薄膜参数测量方法,对优化膜系结构和改进制备工艺都有重要的指导作用.论文在研究传统测量方法基础上,将包络线法与全光谱拟合反演法相结合,提出了一种新型的光学薄膜参数测量方法.该方法将采用包络线法计算的单层膜光学薄膜参数近似值作为参考,设置全光谱拟合反演法优化搜索的上下限,结合适当的评价函数构建计算物理模型,并选用综合优化算法求解获得待测膜系各膜层的光学薄膜参数.最后设计TiO2、SiO2单层膜和膜系为:G|0.5HLHL0.5H|A(H-TiO2,L-SiO2)的多层膜进行测量验证,并分析了该测量方法的效率准确度、稳定性等.     

包络变形对阶比分析结果的影响及消除方法

转速变化的滚动轴承故障诊断通常先采用计算阶比跟踪技术消除变转速的影响,再进行阶比分析获得故障特征。然而,等角度重采样会引起冲击包络变形进而导致阶比分析结果产生偏差,在转速变化范围较大时这个偏差必须要受到重视。本文的主要工作是介绍了等角度重采样方法,仿真了包络变形对阶比分析结果的影响,给出了峰值点间隔变化量详细的理论推导,提出了通过修正角度变换值来消除包络变形影响的方法,并进行了实验验证。研究结果显示,包络在宽窄方向的变形对阶比分析结果没有影响;相邻包络峰值点间隔的变化对阶比分析结果产生影响;在角度序列逐点减去峰值点间隔变化量可消除包络变形对阶比分析结果的影响。     

基于HHT方法的微差爆破延时识别

基于HHT方法,利用EMD分解的自适应性和Hilbert谱平方的能量密度意义,提出微差爆破延时时间的幅值包络线识别法和瞬时能量识别法。先对爆破振动信号进行EMD分解并识别主震分量,然后作Hilbert变换,获取主震分量幅值包络线和信号瞬时能量,依据炸药能量的释放引发测点爆破振动信号速度或者能量突增原理,寻找主震分量幅值包络线和瞬时能量突峰点,便可计算微差爆破延时时间。工程实例分析表明：由幅值包络线和瞬时能量识别的延时时间都在理论值范围内,说明这2种方法识别微差爆破延时时间可行。     

基于渐进损伤分析的复合材料螺栓连接强度包线法研究

针对中国民机采用T800级复合材料这一新材料体系而基础数据匮乏的现状,采用渐进损伤分析(PDA)替代试验以显著降低研究周期和成本。综合渐进损伤方法和工程算法各自的优点,提出以渐进损伤分析替代应力集中减缓因子(SCRFs)测定试验,进而建立强度包线,并进行多钉连接强度预测的数值策略。为验证该数值策略的可行性,针对典型铺层应力集中减缓因子,测定试样,并开展渐进损伤分析,获得了试验件强度预测值来计算应力集中减缓因子,采用旁路载荷修正的强度包线法,绘制了典型铺层复合材料多钉连接旁路载荷修正强度包线,预测多钉连接的失效载荷,并与试验结果进行对比。结果表明:采用该数值策略预测的强度包线、多钉连接的失效载荷和失效模式均与试验结果吻合良好,证明了该数值策略的可行性。     

复合材料宏观强度准则预测能力分析

对复合材料宏观强度准则进行了总结和评述,对最具有代表性的5种强度准则的预测能力进行了综合评估。首先,由各强度准则得到了不同平面应力状态下AS4/3501-6材料的理论失效包线,以此阐明了各强度准则的物理本质。然后,考虑到强度的分散性,采用Monte-Carlo方法并基于各强度准则建立了4种材料的概率失效包线和强度分散带。最后,结合多组试验数据,客观评估了各强度准则的预测能力。评估结果表明:各强度准则的预测结果都不可能完好地吻合所有的试验结果;相比于Max-Stress准则、Hashin准则和Tsai-Wu准则,Puck准则和LaRC03准则的预测能力相对较好,且对复合材料的损伤机理有更为合理的解释。     

近零能耗建筑中相变建筑材料的研究进展

近零能耗建筑是采用被动式建筑设计和主动式节能技术、以最低的能源设备功耗获得舒适室内环境的建筑。相变建筑材料的使用可以提高建筑围护结构的热惰性,减少室内温度的波动,降低供暖、空调设备的容量,同时能与太阳能、空气能等可再生能源相结合,降低建筑设备能耗。从不同围护结构的角度介绍了相变建筑材料的分类与特点,综述了国内外相变围护结构的研究进展,列举了相变建筑材料在近零能耗建筑中的被动式设计案例。分析了相变建筑材料的研究方向,以及相变建筑材料在被动式设计和主动式节能技术上的发展趋势,为近零能耗建筑的研究和设计提供参考和依据。     

基于排列熵的电磁声发射信号到达时间识别

排列熵算法简单高效,能够反映出信号的微小变化,是一种有效的信号突变检测工具。通过引入信号包络排列熵分析方法,对声发射信号到达时间识别问题进行求解。排列熵对信号幅值的大小不敏感,但对信号幅值的变化敏感,通过记录信号包络排列熵的变化,根据包络排列熵第一个极小值时刻来识别信号到达时间。根据裂纹电磁声发射实测信号识别结果可知,包络排列熵方法对声发射信号到达时间具有较高的识别精度。     

Adjustable insulation for enhancing the performance of phase change materials in buildings

The energy savings of a building roof integrated with a phase change material (PCM) and different insulation strategies are presented in this paper. The proposed roof structure includes a concrete slab with a PCM layer and an air cavity insulation, which can be adjusted according to certain strategies. The adjustable insulation is devised to enable a reduced total heat gain throughout 24 h in summer days, thereby improving the performance of the PCM. The heat gain/loss through the roof with the PCM layer and adjustable insulation is compared with that of the roof with the PCM layer and fixed insulation during a typical year in Hangzhou, China. The effects and optimization of the melting temperature of the PCM are also explored. The simulation results show that, overall, the adjustable insulation can reduce the daily heat flux through the roof by approximately 20% compared with the conventional fixed insulation.