基于BSO晶体反射式全息光栅的振动测量系统

以光折变晶体硅酸铋(BSO)为记录介质,构建了基于反射式全息光栅零差干涉振动测量系统。系统中的参考光与被振动信号调制的信号光以反射式记录全息的方式射入BSO晶体,在晶体内干涉形成反射式动态全息并实时衍射,通过对信号光的透射光和参考光的衍射光所形成的干涉信号进行解调即可得到所测的振动信号。研究了两入射光束夹角、光强比、晶体晶向等测量条件对系统测量灵敏度的影响,分析了耦合增益与测量灵敏度的关系。结果表明,以压电陶瓷(PZT)为被测对象时,系统最高可探测到频率为360kHz的振动信号。分析显示:由于反射式全息降低了布拉格光栅的空间周期,提高了入射晶体的信号光和参考光的耦合效率,故其测量灵敏度高于透射式全息光栅振动测量系统。     

碟形封头在外压作用下的屈曲分析

采用有限元法分析了碟形封头在外压作用下的屈曲问题。通过静力学分析观察碟形封头内部的应力分布情况以判断封头发生屈曲的位置,并使用Newton—Raphson法和弧长法对封头进行非线性屈曲分析,追踪碟形封头发生屈曲失稳前后过程,获取其典型的结构特征。最后将稳定安全系数引入到有限元分析结果的处理中,从而得到可以在工程中应用的许用外压载荷。整个分析方法和结论对碟形封头的设计和校核具有实际的工程意义。     

电场作用下气泡行为的数值模拟

通过数值模拟计算,研究了在不同电压工况下,不同时刻的气泡内外压强和气泡周围流场以及形状的变化;模拟结果表明,电场改变了压强等值线,并消去了气泡在无电场的两个漩涡,气泡上下受电压作用,从而使气泡沿着场强方向伸长变形,这表明气泡界面受到的电应力是气泡产生变形的关键因素。该结果有助于进一步研究电场对沸腾传热强化机理。     

弹塑性结构在外载和温度作用下的破坏准则

在考虑外载和温度的缓慢变化,以及屈服应力的温度效应下,借助于运动安定定理,导出了一个既简单又适用的增量破坏准则,并以实例说明了它的应用。     

基于光子晶体和法布里珀罗腔结构的折射率传感器

光子晶体传感器在溶液检测方面具有巨大的应用潜力,设计一种光子晶体液体折射率传感器,通过在光子晶体中构造法布里珀罗腔(F-P腔)并利用光子晶体的自准直效应来实现折射率的探测。通过二维时域有限差分法(2D-FDTD)对电磁波在光子晶体F-P腔中的传播的仿真实验,最终获得了高线性度的输出光功率与液体折射率的对应关系,并可基于此特性实现液体折射率的检测。相较于其他的检测方法,光子晶体的应用使其具有体积小、测量范围广、易于与激光器件集成并且不受外界电磁环境影响等优点。     

铁电材料在机电场作用下的微结构观测

铁电材料具有优良的机电偶合效应和对外加电场迅速反应的能力.微裂纹和电畴行为是探索铁电材料疲劳,损伤和破坏机理的重点和热点.本文通过对典型的铁电材料.PZT-5,进行交变力四点弯,交变电及恒力四点弯与交变电耦合的疲劳实验,分别测量了极化与未极化试样疲劳实验前后的压电常数d33和剩余极化强度Pr与初始极化强度P0r,同时引入显微硬度点,定点观察了硬度压痕和微裂纹,讨论了疲劳实验前后各样品的微裂纹变化与生长情况.本文试图通过对PZT-5材料的微结构观测,探索机电场作用下铁电材料的微结构变化对其宏观性能的影响.     

电场作用下染料掺杂液晶器件的激光辐射

基于掺杂激光染料DCM和手性剂CB15、向列相液晶TEB30A、制作了平面排列态液晶器件。采用Nd∶YAG倍频532 nm波段激光作为泵浦光源,测量分析了平行于液晶器件表面方向的受激辐射     

基于电场作用下泄漏光波机理的初步研究

主要研究在电场作用下光波导传感系统中的泄漏光波。在外加电场信号的作用下,由于电光效应,光波导传感系统中不仅出射光波信号会发生变化,在所加电场信号位置附近也会发生光波泄漏且随着电场信号的变化而变化。作为一种新型传感机制,利用泄漏光波进行测量的好处在于它能适用于某些出射光波难以测量的场合。     

电场作用下染料掺杂液晶器件的激光辐射

通过在向列相液晶TEB30A中掺杂激光染料DCM和手性剂CB15制作了平面排列态液晶器件.采用Nd:YAG倍频532 nm波段激光作为泵浦光源,测量分析了平行于液晶器件表面方向的受激辐射光谱.当泵浦光较弱时,观察到了染料DCM较宽的荧光辐射谱;随着泵浦光的逐渐增强,辐射谱带逐渐变窄,辐射峰中心波长约为610 nm,最小...     

电场作用下Sn-5%Bi合金的胞晶生长

本文研究了直流电场作用下Sn-5%Bi合金的胞晶生长。实验结果表明,电场提高了胞晶生长的稳定性,改变胞晶生长形态,显著减少胞晶间距。提出了电场造成上述结果的作用机理。     

钢内孔洞在外载内压耦合作用下的力学行为研究

钢中氢的存在不但能导致其力学性能的下降,还会在钢内孔隙内部产生高强氢压作用。以往对于钢质零件孔隙缺陷的研究多集中于外载对孔洞的影响,而对于外载与内氢压耦合作用下孔隙的力学特征问题研究还鲜有涉及。基于氢压理论和气体状态方程建立了孔洞在内氢压和外载耦合作用下的有限元分析模型,研究了孔洞内氢压和孔洞形态对孔洞应力场和变形行为的影响,结果表明:孔洞内氢压对于孔洞的变形具有很强的阻碍作用,球形孔洞最容易萌生裂纹,与外载方向夹角30°的椭球孔洞最容易在垂直外载方向的平面与内表面的切点处产生裂纹,钢质零件内部孔洞存在氢压造成的应力集中严重降低了零件的使用强度。     

感应电场作用下神经元模型的放电机制及稳定性分析

以感应电场作用下的Morris-Lecar(ML)神经元模型为研究对象,研究了ML神经元的平衡态及稳定性。首先基于感应电场引起的膜极化电压ΔV的变化,给出了三类神经元的平衡态及其分岔行为。通过引入转换相图与平衡曲线,揭示了感应电场作用下神经元的放电机制。结果发现:分岔可引起神经元膜电压V绕平衡曲线运动,并产生簇发放电、峰放电、阈下放电现象。同时,在周期性正弦感应电场的激励下,神经元模型可产生不同的周期放电模式。极低频电磁场激励下的神元放电机制可为电磁场治疗神经疾病提供一定的理论参考,对大脑认知有潜在的应用价值。     

连续电场作用下的铝-铜合金共晶片层形貌

研究了连续电场（包括直流和交流）作用下铝-铜共晶合金凝固组织的形貌。结果表明：经过电场处理后，铝铜共晶合金凝固组织发生了明显的变化；直流电场作用后共晶片层间距经历了一次先减小后增大的过程，并且在较大的电流密度时共晶片层开始发生紊乱；交流电场作用后共晶片层消失，取而代之的是退化共晶组织。     

脉冲电场作用下GCr15钢球化退火新工艺

研究了在脉冲电场作用下，GCr15钢球化退火的新工艺，研究结果表明：在脉冲电场作用下，GCr15钢的球化退火工艺可以相对简化，在保证得到良好球化组织的同时，可以降低加热及等温度，缩短GCr15钢球化退火的保温时间。     

对人工晶体分辨力标准的探讨

分析了人工晶体分辨力和评定标准的来源。由于人工晶体的生产引进国内才 5年 ,对大度数人工晶体来说 ,现行的行业标准规定的分辨力为 6 0以上是不合理的 ,5 5以上作为标准是可行的     

基于梯度折射率光子晶体可调谐亚波长聚焦特性的研究

本文对梯度折射率光子晶体的亚波长聚焦特性进行了研究。该光子晶体是由硅和圆形空气孔构成的平行平板,通过改变空气孔的结构来实现折射率的梯度渐变。采用时域有限差分（finite-different time-domain,FDTD）算法对光子晶体的聚焦过程进行仿真分析。研究发现,适当地修正光程差可以大大地提高聚焦效果,同时焦距和中心空气孔的结构对聚焦效果也有影响。综合以上3种要素,最终设计出的梯度折射率光子晶体平板可实现较好的亚波长聚焦效果,其中在光子晶体外部1.45λ处的光斑最佳,半宽值可达到0.344 7λ。为了提升应用性能,设计了一个动态的调焦系统。在该光子晶体中加入半导体制冷片来调节温度,通过改变温度可以实现1.137 4λ～2.626 4λ的焦点调谐,同时焦斑半宽均小于0.4λ。     

在电场下的超塑变形

介绍在强电场下进行的超塑性拉伸实验，揭示了外加强电场及超塑变形条件对超塑性的影响。实验结果表明，电场降低了材料流动应力和应变硬化指数，提高了拉伸延伸率和应变速率敏感性指数，同时电场使空洞化速率减慢。还介绍了硬铝ＬＹ１２ＣＺ在强电场下超塑变形时的合理工艺参数。     

电场作用下Co含量对W-C-Co体系低温燃烧合成的影响

采用Gleeble-1500D热模拟机,研究了电场作用下Co含量对W-C-Co体系低温燃烧合成过程和产物显微结构特征的影响。     

匀强电场作用下纯铝在480 ℃的拉伸变形行为

从晶体的位错结构出发,研究了电场对纯铝在480℃变形时的作用机理;用光学显微镜和扫描电镜对材料的显微组织和断口形貌进行了分析。结果表明:外加电场可以降低纯铝高温变形时的屈服强度和塑性变形的流变应力,降低了变形时晶粒内的位错密度;同时外加电场有效地抑制了变形时空洞的形成,提高了断裂伸长率;施加匀强电场的强度和极性对于纯铝高温变形过程中位错运动的影响不同。     

电场作用下预设升温速度对W-C-Co体系燃烧合成的影响

采用热模拟试验研究了电场作用下预设升温速度对W C Co体系燃烧合成过程、产物成分及产物显微结构的影响。结合试样加热过程中表现出的升温特性与产物的X射线衍射结果(XRD)分析发现:试样能够在较低温度下发生合成反应,即当预设升温速度为6 0 0℃/s～180 0℃/s时,点火温度在4 70℃～74 0℃范围内变化,且预设升温速度越快,试样的点火温度越低,点火延迟时间越短;随着预设升温速度的增加,合成产物中W2 C衍射峰值降低至消失,而WC衍射峰值升高。扫描电镜结果还显示随着预设升温速度增加,合成产物中WC颗粒减小。