电场作用下磺化聚苯乙烯微球在弹性体中梯度结构构建及性能研究

先采用硫酸对聚苯乙烯微球经过磺化得到带正电荷的磺化聚苯乙烯(s PS),将s PS分散在聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体中,在高压直流电场下通过电泳作用形成梯度结构,再通过PDMS的热固化后将梯度结构固定下来。采用马尔文Zeta电位仪分析了s PS微球电荷,扫描电镜(SEM)对s PS以及s PS/PDMS梯度膜的结构进行表征,动态热机械分析仪测试了材料的动态力学行为和介电损耗。结果表明,电压强度为500 V/mm时,s PS能够在PDMS预聚体中通过电泳作用形成梯度结构,s PS总质量分数为20%时,s PS/PDMS梯度膜相比相同组成的均匀膜断裂伸长率提高了9. 41%,损耗因子在所测得温度范围(-70~200℃)均提高。在s PS的玻璃化转变温度附近,s PS/PDM S梯度膜比均匀膜损耗因子提高了30%。进一步对梯度结构膜力学行为及介电损耗增强效应进行了详细分析。     

基于XIGA的开孔功能梯度板材料分布多目标优化

为解决开孔功能梯度板多目标优化问题,提出了一种将扩展等几何分析方法(XIGA)和以材料分布变化的求解模式.针对开孔结构功能梯度板的力学计算,引入三阶剪切变形理论,并采用扩展等几何分析方法.为提高数值精度,在孔边界区域做四叉树自适应高斯积分.在材料属性描述中,以B样条函数代替传统的功能梯度材料分布函数.优化过程中,以描述材料分布的控制点作为设计变量,建立第一自然频率最大、板质量最小和屈曲临界参数最大的多目标优化问题,其中优化算法选用NSGA-Ⅱ算法.通过算例表明了算法的有效性.     

基于磁偶极子的2阶磁场梯度张量缩并方法

针对磁场定位中2阶磁场梯度张量的理论尚不够完善的现状，提出基于磁偶极子的2阶磁 场梯度张量缩并方法。给出2阶磁场梯度张量的全局模量和局部模量计算公式，分析2阶磁场梯度张量的全局模量和局部模量及相关参数的三维空间分布规律，并给出相关参数k_H、k_Hxy和k_Hz的近似计算公式，比较1阶磁场梯度张量和2阶磁场梯度张量及其模量的分布规律及与距离的关系。计算结果表明：全局模量C_H及参数k_H值在0°≤≤90°时，随着增大而减小，在=0°时最大，在=90°时最小；局部模量C_Hxy和参数k_Hxy值在0°≤≤90°时，随先增加、后减少，当=35° 时最大，当=90°时最小；局部模量C_Hz和参数k_Hz随先减少、后增加，当=0°时最大，当=71°时最小；k_H、k_Hxy和k_Hz的拟合值与理论反演值高度吻合；在距离较近时，2阶磁场梯度张量及模量更敏感；在距离较远时，1阶磁场梯度张量及模量更敏感；在实际磁场定位的应用中，可结合1阶和2阶磁场梯度张量及全局模量进行使用。     

视觉传达技术的激光射线成像图像增强

为了提升相关探伤识别图像的视觉效果与清晰程度，提出了基于视觉传达技术的激光射线成像图像增强方法。使用局部对比度增强方法增强激光射线成像图像中高频区域对比度，采用双边高斯滤波方法估计对比度增强后图像亮度，结合Weber定律通过控制图像像素差值控制图像亮度，避免亮度过高，同时将图像从RGB空间向HSV空间转换，增强图像色彩真实性后，利用改进梯度场算法，通过建立自适应衰减传递函数，消除图像梯度反转伪影与光晕，降低图像梯度，提升图像质量与细节，得到增强后激光射线成像图像，提升视觉传达效果。经过实验验证，该方法增强处理后图像的平均梯度、信息熵标准差分别为0.08、9.28、81.22,具有良好的对比度、亮度提升效果，且图像质量与清晰度高，视觉传达效果好。     

梯度折射率介质对复变量sinh-Gaussian光束传输的影响

为了研究梯度折射率介质对复变量双曲正弦高斯光束的传输影响,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分法推导出了复变量双曲正弦高斯光束在梯度折射率介质中的传输场,运用空间二阶矩的定义解出了光斑尺寸及其变化率的表达式,并进行了数值模拟分析。结果表明,光斑尺寸及其变化率随传输距离的增加呈周期性变化,周期由折射率系数决定;随光束参量的改变,光斑位置不变,周期性不变,但是光斑尺寸的振荡幅度要发生改变;通过调整这些参量,可以改变光斑尺寸及其位置。此项研究对大功率半导体激光器等方面的开发应用有帮助。     

湿度对天然气扩散影响的理论分析

近年来,对天然气管道及泄漏过程的研究大多数都集中在风速、障碍物和温度对于污染物的扩散影响,往往忽略了气象条件的作用,尤其是大气湿度变化对扩散的影响。而实际观测结果能够体现大气湿度变化对于气体污染物和颗粒污染物扩散的具体影响,却没有理论模型的支持。从气体扩散理论出发,研究了湿空气下的天然气扩散,以菲克理论进行理论分析,重点提出了气体扩散的影响因素。     

基于ZG方法的悬挂负载直升机零振荡匀速控制

为了实现悬挂负载直升机的零振荡匀速控制,本文结合Zhang动力学(Zhang dynamics,ZD)和梯度动力学(gradient dynamics,GD),提出了基于ZG(Zhang-gradient)方法的悬挂负载直升机零振荡匀速控制。通过使用ZG方法对数学模型进行处理,并且创新性地引入了参数的可变性,设计了一个z2g2控制器,得到辅助控制公式后,结合得到了控制器公式组。此外,本文还展示了在MATLAB平台上的计算机仿真与数值实验测试结果,其验证了该z2g2控制器的有效性和精确性,进而证实了ZG方法的可行性与有效性;并且,后续控制算法和软件开发也是未来的研究方向。     

垂直梯度凝固法生长PbWO4∶（F,Y）晶体的光学性能（英文）

采用垂直梯度凝固法成功生长出直径为27mm、长为110mm,具有可控形状和形态的F-和Y3+共掺钨酸铅[PbWO4∶(F,Y)]晶体。通过透射光谱、荧光光谱、光产额、衰减时间等对钨酸铅晶体光学性能进行了表征。结果表明:与纯钨酸铅晶体相比,垂直梯度凝固法生长的PbWO4∶(F,Y)晶体在320~420nm的短波范围的光学透过率明显提高,光吸收边更尖锐;荧光光谱为350~580nm范围的宽峰,发射主峰为420nm;光产额达到50p.e/MeV(1 000ns内),发光衰减时间为5ns。