超材料型周期管路声传播特性及低频宽带控制

船舶管路系统噪声的低频宽带控制是船舶设计和制造中亟待解决的关键问题之一。将超材料理论引入船舶管路系统的结构设计,构造了具有低频声波带隙的一维周期管路结构,并给出了周期管路声波带隙和声波透射系数的计算方法。计算结果表明,该周期管路同时存在声波布拉格带隙和局域共振带隙。在这两种带隙频率范围内,声波在系统中的传播将被衰减抑制。进一步发现,布拉格和局域共振带隙在一定条件会发生耦合,出现带隙耦合展宽现象,且两种带隙存在精确耦合条件。利用带隙耦合的展宽效应和低频设计,可实现声波在低频范围内的传播操控,从而达到船舶管路系统低频噪声宽带控制的目的。     

确定一维声子晶体带隙范围的模态方法

采用模态方法研究了一维杆状周期结构声子晶体的带隙特性,并通过理论计算得到了一维周期结构声子晶体的固有频率方程,解该方程确定出一维周期结构声子晶体的带隙范围。计算结果与数值模拟验证的结果十分吻合,说明该方法可行,用模态方法来解释声子晶体的带隙特性可以加快声子晶体向工程应用中转化的步伐。     

光子晶体的性质、制备方法及应用前景

光子晶体是折射率(或介电常数)呈现周期性变化的、以具有光子带隙为特征的人造晶体材料．简要介绍了光子晶体的基本概念与特性、制备技术的研究进展及其应用前景．     

基于Skewed Miura构型的周期可展结构变带隙分析研究

基于折纸构型的周期结构在一定条件下具有带隙特性,能阻止特定频率的弹性波在结构中传播,这种带隙特征可以调节,为减振结构的开发提供了新思路.对基于Skewed Miura折纸构型的周期性可展结构变带隙机理进行研究.推导了Skewed Miura折纸构型的几何关系,并利用布洛赫波分析框架研究了该构型的带隙情况.将Skewed Miura单元的几何形状和折纸构型的折叠状态作为设计变量,找出该构型的最大带隙值和相应的折展状态.对比发现,Skewed Miura构型带隙的数量及大小明显大于Miura构型,且带隙位置所处频率范围较低.本研究为减振结构的开发提供了新的结构形式.     

二维声表面波压电声子晶体在射频段的时域有限差分法

对二维声表面波压电声子晶体在射频段的带隙特性,进行了时域有限差分法(FDTD)理论推导和计算,并提出实验方法对比验证。FDTD计算模型考虑了压电效应,引入周期边界条件以节省计算空间和时间,采用完全匹配层以解决声表面波在截断边界处的虚拟反射问题。实验上分别设计有/无二维压电声子晶体的两种宽频带延迟线结构,测量两种延迟线的传输系数取差值,得到了二维压电声子晶体的带隙;其中通过时域加窗函数保留一次传输信号,进行干扰信号的去除。以铝/128°YX-LiNbO3二维压电声子晶体为例,该FDTD方法、商业有限元软件COMSOL、实验方法均得到了100~500 MHz射频段内的多个带隙,三种带隙对比证明了FDTD计算带隙与实验测量带隙一致,比COMSOL计算的计算带隙精度更高。     

用精确电场法和等效电路法计算压电双晶片梁的等效电容

采用5端口等效电路法描述压电双晶片梁的动力学特性,通过控制方程和边界条件设计出等效电路,并给出了3种边界情况下的导纳公式,由导纳公式得到等效电容。分别用精确电场法与等电场法计算了压电双晶片梁的等效电容,并进行对比,得到了等效电容在基频附近的变化规律:等电场法高估了共振频率处的等效电容,并低估了共振频率;频率小于基频时,等效电容大于静态电容;频率在基频处,等效电容迅速增大,最大值可达静态电容的10倍;然后等效电容迅速减小,在反共振频率处达到一个小于静态电容的极小值,最后随频率增大而缓慢增大。本研究结果可用于预测压电声子晶体的LC局域共振带隙。     

周期蜂窝结构准静态参数分析方法适用条件探讨

对于具有周期结构的复合材料动力学特性研究,或采用均匀化等方法分析其准静态材料参数,或采用平面波谱等方法分析其动态材料参数和带隙特性。为界定这两类方法的适用范围,针对蜂窝周期结构,建立了二维大模型,施加吸收边界条件,采用瞬态动力响应分析的时程积分方法,分析了不同频率波在周期蜂窝结构中的传播;并与模型的准静态均匀化分析结果和谐响应谱分析结果加以比较,探讨了准静态分析方法的适用范围,且以周期结构单胞的特征尺寸与传播波在材料中的特征波长之比ζ为参量来描述;同时,给出了传播波频率达到第一带隙频率前,平面波在二维周期蜂窝结构中传播的幅值衰减特性。结果表明:对于单胞角度α≤120°的蜂窝周期结构,当ζ≤0.1时,可采用静态均匀化方法等分析其材料参数,当ζ≥0.3时,可采用平面波谱法、有限差分时域法和多重散射法等分析其带隙特性。     

高层建筑声子晶体框架结构带隙特性研究

随着经济的发展,对建筑的安全性和适用性有了更高的要求,与高层建筑相关的减振抗噪问题也吸引了众多科研人员的关注。其中声子晶体能够打开完全带隙的特性为结构减振抗噪的研究提供了新的方向。高层建筑中框架结构被广泛应用,本文设计了一种基于声子晶体局域共振机理的框架结构,并使用有限元法计算其能带结构、位移场及对应有限结构的传递曲线,进行数值分析,研究其带隙特性,发现将软硬两种材料进行周期性组合形成的框架结构在较低的起始频率就能打开完全带隙,且随着几何参数的增加起始频率能够更低,为工程上对高层建筑减振抗噪的研究提供理论依据。     

胶体晶体光子带隙液体折射率传感实验

利用胶体晶体的光子带隙的中心波长变化对折射率传感进行了实验研究。理论上对胶体晶体光子带隙的中心波长的变化进行了分析,设计模具制备了胶体晶体,并用扫描电镜对胶体晶体进行了表征和用红外光谱仪测试了胶体晶体的光子带隙。研究结果表明:胶体晶体光子带隙的测试结果与理论分析相一致。利用光纤间的耦合对胶体晶体的光子带隙的变化进行了测试和分析。分析结果表明:SiO2胶体晶体光子带隙的中心波长为1 445.5 nm,且在不同液体环境下,其中心波长发生变化,能够形成新的传感机理,为胶体晶体在传感上的应用进行了探索。     

格子Boltzmann方法研究岩石粗糙裂隙渗流特性

为研究岩石粗糙裂隙水力特性,建立了基于格子Boltzmann的压力模型。通过对3组不同试件（平板光滑裂隙、矩形非吻合裂隙、随机隙宽裂隙）的模拟,拟合出流量与平均隙宽的关系。研究结果表明,在所计算的10种工况中,3组裂隙中的水流都接近于层流。只有平行光滑裂隙中的水流的流量与平均隙宽近似成立方关系,矩形非吻合裂隙和随机隙宽裂隙中的流量与平均隙宽呈现超立方关系。改变平均隙宽和进出口压力都会导致流量与平均隙宽的关系变化。同时,进出口压力的改变也会造成两者之间产生次立方关系。     

住宅楼安装中央空调的加固案例分析

文章通过两处住宅用房安装中央空调的事例,现场查勘、验算与鉴定,证实了在住宅用房的混凝土梁上钻孔洞安装中央空调管线的做法,影响了房屋结构的安全,同时给出了加固处理意见,提出了个人的几点看法.     

测量标志普查资料汇集技术处理

为了适应新的形势发展需要,安徽省国土资源厅已启动新一轮测量标志普查工作。与过去不同,此次普查在资料汇集、调查人员组织、调查资料归档与调用等方面做了较大变革,文章简明阐述了变革后的测量标志普查资料汇集技术处理的过程。     

Regularities of development of settling of models of deep footings

Conclusions 1. The effect of relative penetration on the change in magnitude of settlement is substantial. With the same specific pressure on the base the settlement of the model decreases as the relative penetration increases.2. Published data on values of unit friction forces along lateral surfaces of deep foundations were confirmed. The maximum value of resistance along the side surface was 2 tons/m².3. It was established that the realtionship between the settlement of the model and its diameter is nonlinear. This is of great importance in working out a method for calculating foundations of deep footings from deformations especially if one considers that in this case the foundation carries substantial pressures and deforms under conditions of strongly developed shear regions.Translated from Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov, No. 6, pp. 11–12, November–December, 1971.     

自动扶梯逆行故障成因与分析

对自动扶梯突然反转而导致逆行故障的类别和成因进行了分析,讨论了逆行速度及症状,分析了逆行概率及风险,并针对逆行提出了一些对策。     

浅析步行街的建筑工效学——上海市吴江路步行街建筑工效学调研

从建筑工效学的角度对上海市吴江路休闲步行街进行了调查研究，根据调查结果，分析了其在建筑工效学上的一些特点与不足之处并进行了探讨，以期对步行街的建筑工效学设计提供准确的参考。     

环境的共鸣--大连水产学院图书馆的设计

本文通过对大连水产学院图书馆的介绍,向人们展示了建筑与环境之间相辅相成,共同作用,引起环境共鸣的原则方法.     

住宅的多样性——日本集合住宅的借鉴

以西安目前住宅市场发展的现状及其存在的弊端为例 ,说明我国目前住宅需求的多样化和设计手法的单一化之间的矛盾 ,论述了与我国有着相似文化背景的日本在解决不同住宅需求时采用形式多样、功能各异的集合住宅的理念 .试图以此借鉴 ,使我国建筑设计界了解日本集合住宅的发展演变过程 ,吸取他们的经验 ,为我们在住宅多样化研究和设计时提供一种不同的思路和方法 .     

混凝土碳化深度的灰色预测

混凝土碳化是导致钢筋混凝土结构耐久性损伤的主要原因之一。为了预测混凝土碳化深度,本文建议采用一种基于灰色系统理论的预测模型,该模型可以根据已知的混凝土碳化序列,较精确地预测未来时刻的碳化深度。文章最后以实例说明了该模型的应用。