运动简谐振子作用下地基梁体系振动特性的半解析研究

该文研究了地基梁体系在运动简谐振子作用下的振动特性。其中,地基梁体系由均质各向同性的欧拉梁以及弹簧和阻尼器组成的粘弹性地基模型组成。而移动的简谐振子则通过单自由度体系来描述。推导地基梁体系-简谐振子的耦合振动控制方程,并通过引入中间变量建立该耦合振动控制方法状态空间方程,给出该状态空间的方程的逐步求解方法。最后,通过简单算例,研究地基的基本特性、简谐振子的基本特性对梁的振动的影响。     

谐振子耦合型热声驱动脉管制冷机研究

热声驱动脉管制冷机通常采用直接或者长管耦合的方式,但是因为耦合后的发动机和制冷机难以达到最佳的工作状态,耦合长管的损失也比较大,因此整体效率较低。本文提出一种热声驱动脉管制冷机结构,利用谐振子耦合热声发动机和脉管制冷机,能够显著减小声功传递损失,提升整机效率。全文针对在900 K加热温度、80 K空气液化温区下的热声驱动脉管制冷机展开理论研究,首先分析了谐振子耦合机理,并对谐振子参数进行了优化设计;其次,研究了加热温度、制冷温度和机械阻尼对系统性能影响;最后,将谐振子耦合型与长管耦合型两种方式的热声驱动制冷机进行了对比分析。结果表明:在平均压力为3MPa,加热温度为900 K,制冷温度为80 K时,谐振子耦合的热声驱动制冷机可获得整机22.5%的效率,而长管耦合的热声驱动脉管制冷机获得11.6%的效率。     

微型谐振气体传感器多场耦合非线性振动特性分析

随着谐振子尺寸的不断减小,分子力等因素的影响越来越显著,微型谐振气体传感器的谐振子实际上处于多场耦合的工作环境中。考虑分子力、热应力和吸附气体浓度的影响,建立了谐振子的多场耦合动力学方程,利用多尺度法求出谐振子固有频率和瞬时频率,研究了谐振子固有频率随分子力、吸附气体浓度以及温度的变化规律,分析了系统参数对时域动态响应的影响。利用制造出的微型谐振气体传感器及测试系统,进行了扫频实验,得到微传感器的固有频率,与分析结果接近,验证了理论分析的正确性。研究结果对于传感器进一步微型化具有指导意义。     

线性谐振子薛定谔方程的简单求解及范得瓦尔斯力

线性谐振子是研究物质微观结构和重要物理模型。本文采用一种新的方法通过简单的数学计算得出与量子力学完全相同的结果，避免了特殊函数等复杂的数学运算。并进而讨论耦合谐振子及分子之间相互作用的范得瓦尔斯力。     

超细颗粒的量子耦合

根据一维量子谐振子的湮灭算符和产生算符为实算符的观点 ,结合SU( 1,1)Lie代数理论 ,对超细颗粒量子耦合系统的能级和波函数进行详细研讨     

微机械谐振子单端口电容检测方法研究

针对微机械谐振子电容信号难以检测的问题,本文采用基于频域分离的单端口静电激励／电容检测方案,并配合以隔离变压器应用技术。这种检测方式时域连续,除此,单端口检测既简化了谐振器结构,又避免了双端口检测中激励信号与检测信号存在耦合干扰的问题。实验结果表明：所设计的方案可以有效观测到梁的谐振现象并解算出谐振子的振动信息,为下一步实现单端口谐振子的闭环奠定了基础。     

谐振子含量变化引起的反射与吸收多效应

研究了含有谐振子和损耗介质的环氧树脂基复合材料对电磁波的反射与吸收效应。对具有不同谐振子含量的复合材料的微波反射率测试结果表明:复合材料中谐振子的含量达到某一临界值 V_(fc)时,呈现对电磁波吸收至反射的转变效应,对于铁氧体填充的环氧树脂基复合材料,当铁氧体的体积含量为70%时,V_(fc)=0.4%,实验发现:V_(fc)依赖于材料的介电特性,复数介电常数虚部越小,V_(fc)越大,对于复数介电常数虚部很小的材料,由吸收向反射的转变是逐渐过渡的,V_(fc)存在一个较宽的范围。分析表明:当谐振子含量 V_f 增大时,出现吸收与反射转变效应,与体系的快极化电容增加以及谐振子感应场的相互作用增强有关。     

微观粒子量子谐振动的量子力学表征

对微观粒子量子谐振动的量子尺寸效应进行表征,给出量子谐振子精确的量子哈密顿量,建立适合量子谐振子特性的量子算符代数理论。根据创新的量子谐振子的量子算符代数理论,得到量子谐振子的能量关系。结果表明:量子谐振子的能量为常量,其值与时间量子数无关,不同时间量子态量子谐振子的能量都相同。     

三维局域共振型声子晶体低频带隙特性研究

提出了一种三维局域共振型声子晶体结构,通过有限元仿真分析了该结构的低频带隙特性和多重振动耦合机理,继而研究了几何参数的影响因素。结果表明,该结构可以打开50 Hz以下的超低频带隙,其中基体材料和圆柱谐振子的振动耦合是带隙打开的关键,圆柱谐振子的下表面的振动位移越大,越容易打开带隙。中间层斜条部分密度对于带隙的下边界几乎没有影响,但是可使带隙的上边界往高频移动,带隙宽度变大。导致带隙变化的关键因素是中间层S2部分的长度和S1部分的角度。本工作丰富了三维声子晶体低频结构设计和等效模型研究,在工程实践中具有一定的指导价值。     

一般压缩态与非经典效应

本文引进谐振子体系一般压缩态,讨论它的压缩特性、反聚束特性及其产生,并给出各种极限下的结果。     

低Qm压电振子机电耦合系数的标准计算方法的原理误差分析

压电材料的机电耦合系数通常由谐振及反谐振频率之间的相对间隔确定。常用的ＩＥＥＥ标准计算公式,是由描述理想无损压电振子的电行为方程推导得出的。本文结出了压电材料的固有损耗产生的谐振及反谐振频率的偏移及由此引起的标准公式的误差。代替以往分析时常用的等效电路方法,本文采用把损耗考虑在内的严格的压电振子导纳或阻抗模型。分析结果表明：由测得的谐振子及反谐振频率用标准公式得出的耦合系数小于材料的固有耦合系数;     

半球谐振子超精密修调方法研究

目的 研究因谐振子质量缺陷而引起的频率裂解机制,进而对刚性轴位置进行质量高分辨率可控去除,提高陀螺精度。方法 首先基于多区域配合划分法建立半球谐振子高精度有限元仿真模型,分析质量大小与位置对谐振子频差的影响规律。其次搭建谐振子振动特性检测平台,利用拍频法实现其频差值和刚性轴位置的精确辨识。最后结合仿真与辨识结果以及离子束加工方法确定谐振子超精密修调方案。结果 优化网格划分方法后,谐振子有限元模型频差值小于0.000 1 Hz,当修调定位误差相同时,在一个范围内的质量去除比单点质量去除的修调效率更高;谐振子质量缺陷四次谐波刚性轴位置辨识精度可达0.1°,与常见的幅值法相比,其精度提高了一个数量级;通过三次点线结合方式进行质量修调后,谐振子频差值小于0.001 Hz,修调效率与精度得到了提升。结论 提出的谐振子仿真模型、振动特性测试方法以及离子束修调工艺精度较高且可行性较强,对实现半球谐振子性能高精度检测以及高质量加工具有重要意义。     

谐振管式液体密度计灵敏度优化方法

基于欧拉-伯努利梁理论，构建了谐振管式液体密度计长直管谐振子工作的非齐次偏微分方程，并进行求解，给出了谐振子灵敏度的解析式。依据谐振子灵敏度解析式，结合ANSYS Workbench湿模态仿真分析了谐振子灵敏度在不同结构尺寸与工作模态下的变化规律。根据分析结果，选择加工了13根不同结构尺寸的长直管谐振子，并采用力锤模态分析法进行实验，验证了解析式的有效性。结果表明，通过减小有效长度，增大内半径，将壁厚取临界值及提高工作模态阶数，可以显著提升长直管谐振子的灵敏度，最高可达-1.904 Hz·kg^-1·m³。     

半球谐振子固有刚性轴方位角测量方法与仿真研究EI北大核心CSCD

半球谐振子固有刚性轴方位角测量是谐振子制造及调平等工艺过程的重要基础。首先对半球谐振子固有刚性轴方位角的测定方法进行了理论分析,其次开展了基于位置激励的半球谐振子谐响应仿真研究,模拟了固有刚性轴位置的测定过程,最后通过设计试验,采用非接触式声波激励,激光多普勒测振仪采集唇缘不同位置的振动信号,完成了半球谐振子固有刚性轴方位角的测定。该方法的角度分辨率优于1°,结果表明:其固有频率主轴方位角的辨识误差约为4.4%,具有良好的可行性,该方法装置简单、便于操作,对半球谐振子初期研制过程中固有刚性轴方位角的精确定位具有重要的参考意义。     

Au纳米粒子的束缚能

利用从头计算法计算了一定粒径下Au纳米量子点的谐振子束缚能的大小。根据对波函数的分析发现，谐振子势是描述量子点的一个较好的势模型。     

自溯源型MOEMS加速度计谐振子设计仿真研究

MOEMS加速度计是加速度传感器未来的发展趋势之一,光学位移检测手段是决定测量精度的核心因素,与之配套的谐振子设计、匹配关系是充分发挥其性能的关键要素。自溯源光栅干涉仪是一种超精密位移测量方法,具有测量直接溯源、精度高、小型化等优势,非常契合MOEMS加速度计的位移测量需求。结合自溯源光栅干涉仪特性,计算、设计并仿真了自溯源型MOEMS加速度计谐振子。基于谐振子力学理论模型,计算了谐振子刚度和固有频率,采用COMSOL软件仿真了谐振子谐振模态、不同轴向的灵敏度与应力分布,设计了位移灵敏度高达10.01μm/g,同时具有超低横向串扰的谐振子,对直接溯源型高精度加速度测量方案的技术研发与性能优化具有重要意义。     

高精度硅微简谐振子的设计与制作工艺

介绍了MOEMS加速度地震检波器中敏感元件——简谐振子的工作和设计原理，并详细讨论了影响简谐振子腐蚀质量的因素．在实验中采用硅各向异性腐蚀法，制作出了高精度的硅微简谐振子．改进浓度配比的腐蚀液，在80℃时，腐蚀速率控制在（0.53±0.2）μm．测试结果表明：SiO2控制精度达到0.1μm，可应用于光电集成加速度地震检波器的集成光学器件中．     

微波介质陶瓷的介电损耗研究进展

综述了微波介质陶瓷介电损耗理论与实验研究的最新进展,讨论了陶瓷体系中气孔、第二相、杂质等微结构对介电损耗的影响,介绍了远红外光谱-阻尼谐振子模型在介电损耗研究中的应用以及双声子过程或多声子过程对介电损耗的贡献,并对微波介质陶瓷研究的发展做了展望.     

微半球壳谐振子高温吹制工艺仿真及形貌影响机理研究

基于传统半球陀螺仪精度高、寿命长、可靠性高的优点以及MEMS器件体积小、重量轻、可批量生产、易于数字化等特点,微半球谐振陀螺仪兼备微小体积与中高精度的潜力,是当下微型陀螺仪的研究热点。微半球壳谐振子的高温吹制法制备工艺具有实现高性能的潜力和可批量化生产的优势,是谐振子制备工艺的重要方向。但是,此工艺方法下谐振子为一次成型,且难以后期修调。本文基于高温吹制法工艺原理建立了工艺仿真模型,可以直观地揭示微半球壳成型过程并准确地预测微半球壳的最终形貌;此外,结合形貌影响因素分析,详细探讨了玻璃厚度、基底环形槽几何参数、环形槽腔体内外压强比等主要因素对谐振子形貌的影响机理,可为微半球壳谐振子形貌控制提供重要依据。     

一维量子谐振子坐标和动量的量子统计涨落

:根据一维量子谐振子的湮灭算符和产生算符的实么正变换理论 ,并结合SU(1,1)Lie代数 ,对一维量子谐振子坐标和动量的量子统计涨落进行详细研讨。结果表明 ,在坐标表象中 ,振子动量的量子统计涨落及在动量表象中 ,振子坐标的量子统计涨落均随时间变化