飞秒激光在空气中成丝的研究进展

飞秒激光脉冲在空气中传播时,当克尔自聚焦效应与等离子散焦效应达到动态平衡之后,会形成稳定的等离子体通道。这个过程中伴随着超连续谱产生、太赫兹辐射、高次谐波发射和荧光发射等非线性现象。回顾了飞秒激光成丝的机理,介绍了国内外在飞秒激光成丝的应用以及控制方法方面的研究现状和进展。     

多层石墨烯在飞秒激光作用下的损伤

使用飞秒激光对化学气相沉积(CVD)法制备的多层石墨烯进行辐照,得到了多层石墨烯的单脉冲破坏阈值为0.22mW;利用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱对加工前、后的试样进行表征,阐述了飞秒激光对多层石墨烯的烧蚀损伤效应,发现飞秒激光在石墨烯微图案化加工方面具有潜在的优势,能够达到亚微米级的加工精度;同时在烧蚀边缘区域,多层石墨烯出现减薄现象。     

泵浦-探测延时对三态阶梯型K_2分子的波包运动及态布居的影响

利用三态模型和含时波包法,首次研究了三态阶梯型K2分子在强飞秒泵浦-探测激光场中延时对波包运动、光电子能谱及各态布居数的影响。研究表明:波包在激发态势能面上做周期性运动,运动周期大约为500fs;波包的周期性运动导致了光电子能谱谱峰位置的周期性变化;零延时光电子能谱呈现Autler-Townes(AT)双分裂,延时较大时光电子能谱为单峰无AT分裂;各态布居数,Rabi振荡强度及K2分子开始电离的时间随着延时的变化而不同。这些结果可以为实验中实现分子的光控制及量子操控过程提供一定参考。     

H/D+Cl光缔合过程中的同位素效应

为了分析同位素效应对光缔合动力学的影响,通过求解含时Schr9dinger方程,研究了HCl以及DCl体系在基电子态上的光缔合动力学过程。针对这2个体系,通过优化激光参数,计算了系统在不同初始碰撞动量条件下到目标振动态v=17的最大光缔合几率。研究发现:系统光缔合几率的大小和初始连续态与目标态的耦合积分存在联系,两者随初始碰撞能的变化趋势一致;HCl系统的光缔合几率明显高于DCl系统,并且前者的光缔合过程伴随多光子跃迁效应。     

无单元法在中厚板模态分析中的应用

将无单元法成功地应用于中厚板的模态分析,推导了无单元法的插值函数,利用权函数构造出了高阶连续的近似场函数,并在权函数中借鉴了自适应影响半径的思想;利用Mindlin-Reissner中厚板理论,从变分原理出发导出了中厚板模态分析的控制方程;同时利用罚函数法引入本质边界条件,给出了不同边界条件下的罚因子矩阵,推导出的系统刚度矩阵具有对称正定和带状分布的特点,可对不同边界条件下的中厚板振动问题进行求解,得到其自振频率及相应振型,并编制了相应的计算程序和后处理程序,可在MATLAB环境下绘制各阶振型图,便于直观、形象地对其振动特性进行定性研究。数值算例表明无单元法用于中厚板模态分析是合理可行的,能适用于较大范围内的剪切系数和长宽比,其结果具有相当高的精度。     

不同应变速率下废玻璃粉混凝土单轴受压性能

为研究废玻璃粉混凝土的率效应,采用万能试验机对3种废玻璃粉掺量的混凝土试件在4种不同应变速率下进行单轴受压,分析了应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变、泊松比等随应变速率的变化规律。结果表明:随着应变速率的增加,逐渐增加的抗压强度和减少的峰值应变与应变速率的对数呈线性关系,给出了近似关系式;泊松比基本保持不变;应力-应变曲线的形状相似。研究表明:应变速率对抗压强度和峰值应变影响较明显,对泊松比的影响较小;废玻璃粉存在一个最佳掺量;在不同应变速率下废玻璃粉混凝土单轴受压试验仍符合经典混凝土受压试验的描述。     

横穿混凝土后浇带配筋对后浇带效能不利影响的计算分析

对横穿混凝土后浇带钢筋对后浇带效能的不利影响进行了详细分析,给出了导致后浇带失效的横穿钢筋最大配筋率sρ,max及应用实例,提出了相应的实用设计建议。如建议近似在0~0.5ρs,max范围内控制横穿后浇带的设计配筋;对横穿后浇带的钢筋尽可能采用搭接连接方式等。     

深水高温高压井管柱固定型封隔器失封及控制

为保证高温高压条件下深水油气井固定型封隔器的坐封效果,基于深水高温高压井完井测试开井后松弛力、活塞效应、螺旋弯曲效应、鼓胀效应和温度效应对管柱的影响,建立管柱固定型封隔器失封判断方法,并研究相关因素的影响规律。利用改进的正交试验,对产量、坐封深度、松弛力、管柱热阻和环空液体性质等可控因素的敏感性及可行性进行研究。结果表明:封隔器在高温高压条件下存在较高的失封风险;不同可控因素对失封风险的控制效果不同,其中环空液体性质、产量、松弛力和坐封深度的控制效果依次递减;综合考虑措施可行性,应优化环空液体性质、坐封深度和松弛力,必要时采用隔热管等技术,并对产量进行调节,保证坐封效果。     

高温下混凝土SHPB试验研究

高温环境下,混凝土材料各组分之间会发生一系列复杂的物理、化学变化,进而影响到混凝土结构整体的力学性能。介绍了混凝土在不同温度范围下的破坏机理;从高温下混凝土的应变率效应、加载速率效应和温度效应等方面进行了阐述;对高温下混凝土SHPB冲击试验理论和试验技术方面存在的相关问题作了分析,并介绍了相应的解决方法。     

脉动风作用下电视塔桅杆结构TMD控制的惯性质量与位置优化

本文以深圳市梧桐山电视塔桅杆结构风振控制项目为背景,分析了风荷载的动力特性,给出了脉动风荷载的模拟方法;采用调谐质量阻尼控制方法和线性吸振、非线性耗能的结构控制策略,对控制装置进行了系统设计,分析了装置的惯性质量效应并提出了装置的优化布置方法;在模拟脉动风荷载作用下采用振型分解和时程分析相结合的方法,对结构进行动力分析和振动控制效果计算,为TMD高耸结构抗风设计提供了依据。