四轴垂直起降喷气式无人机气动数值仿真

基于无人垂直起降飞行器对高机动性、高负载、高动态响应的严苛要求，设计一款四轴垂直起降喷气式无人机.根据流体力学三大基本方程以及湍流k-ε方程对气动数值仿真模拟，确定无人机飞行时外部流场计算域.利用ICEM CFD软件对外部流场进行混合式非结构化网格划分，在Fluent求解器中设置流场边界条件，以湍流模型为基本模型，对无人机整机进行气动性能进行模拟并求解，得到无人机各部分表面的阻力系数、流速分布图、压力分布图和湍流动能图.对其进行气动特性分析，得出无人机上表面顶部、尾部、下表面头部以及喷气支架处存在动能损耗较大、阻力系数较高的问题.根据仿真结果，对无人机上述部位进行气动造型优化，结果表明，无人机总阻力系数由原来的0.165减小至0.121，有效改善了无人机表面压力、气流流速和湍流度.优化后气动特性更加优良，气动造型符合设计理念.     

基于约瑟夫逊效应的高g值高分辨率加速度计的设计与仿真

针对目前压阻式加速度计分辨率不高的特点,设计了一种基于约瑟夫逊效应与硅压阻效应相结合的检测高g值的微机械加速度计,其具备信噪比低和分辨率高等优点.该加速度计采用四悬臂梁质量块结构,在悬臂梁根部附近布置压敏电阻,可将加速度输入转化成硅晶格的应变,从而引起压阻器件的阻值变化,并使测量电路的惠斯通电桥两端的电压发生变化,将该电压通过约瑟夫逊效应原理测量出来,则可反推出悬臂梁上所施加的力.通过Ansys软件对加速度计的静态及动态性能进行仿真,得出该加速度计的量程为200 000g,带宽为220kHz,响应时间为1.09μs,分辨率小于1g.     

空气中类原子力显微镜悬臂梁的微梁动力学分析

针对与原子力显微镜探针相似的微悬臂梁结构,利用宏观模拟微观的方法,研究了空气中微悬臂梁的动力学特性.首先,划分了微悬臂梁的振动阶段,并建立了振动过程中的动力学模型,然后利用JKR理论分析了微悬臂梁与基体表面发生接触变形的阶段.结果表明,空气中微悬臂梁的动力学特性分析应主要集中于存在液桥张力的阶段,并证实振动过程中基体表面有颈缩现象发生.最后,给出计算实例.     

基于共振隧穿压阻薄膜的GaAs基微加速度计研究

主要研究一种应用共振隧穿压阻薄膜的GaAs基4梁式微加速度计,设计出共振隧穿薄膜以及GaAs基微加速度计的结构.利用有限元软件Ansys对加速度计进行了模态仿真.讨论了加速度计的加工工艺,并完成了基于加速度计共振隧穿压阻薄膜的压阻特性研究.首次采用控制孔技术制造了GaAs基微加速度计.     

等强度梁弯曲特性分析

等强度梁在工程上应用广泛,探讨其振动特性具有重要意义。由于等强度梁的变截面特性,无法求解振动频率和模态的精确解。采用假设模态法、有限元仿真和实验测试的方法,求解了等强度悬臂梁弯曲振动特性,并对3种方法和结果进行了对比,研究表明等强度梁振动模态与等截面悬臂梁模态形状一致。     

微纳光纤偏振分束器特性研究

采用3维全矢量光束传输法研究两相邻微纳光纤的偏振耦合特性,证实利用微纳光纤偏振耦合特性能很好地实现偏振分束,构成光纤偏振分束器.在保证偏振分束性能的条件下,通过研究微纳光纤偏振分束器的几何特性对偏振分束性能的影响,优化设计了微纳光纤耦合型偏振分束器,得到耦合区的最优参数为直径0.9μm、间隙0.5μm及耦合长度218μm.结果表明,在1.55μm工作波长处分束器可实现偏振分束输出,其带宽约为10 nm,耦合区长度容差为±2μm,直径与间距容差均为-3～2 nm,偏振消光比大于15 dB.     

新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造

给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.加速度传感器采用整体式悬臂梁结构,在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁,每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接.悬臂梁两侧面和过载保护曲面采用DRIE技术加工,过载保护曲面设计成近似于冲击加速度传感器承受最大加速度时悬臂梁弯曲曲面的形状,一方面提高了悬臂梁过载保护能力,另一方面可以调节加速度传感器的工作阻尼至临界阻尼,有效提高了加速度传感器的工作频率带宽.分析和测试结果表明,加速度传感器的灵敏度达到3.024μV/g,工作频率带宽达到0～81 kHZ,量程达到0～50 000 g.加速度传感器的性能能够满足测量冲击过程的要求.     

一维均匀变截面声子晶体结构振动特性研究

为了研究弹性纵波在一维均匀变截面声子晶体结构中的振动特性,本文采用回传射线矩阵法计算得出频率响应函数曲线,并且与有限元法计算结果进行了对比。通过比较可以看出,二者吻合较好,证明了算法计算的正确性。为了分析各个参数对一维均匀变截面声子晶体的振动特性的影响程度,通过比较分析带隙的起始频率、截止频率、带隙宽度以及带隙范围内的最大衰减程度的变化规律,得出各个参数的影响规律。数值结果表明,各个参数对于一维均匀变截面声子晶体结构的振动特性存在着各自的影响程度,有着不同的规律。     

交流电场作用下微电极表面电渗流流速的计算

为解决微流体在交流电场作用下电极表面电渗流的流速计算方法,在电极极化产生双电层的基础上,建立了交流电渗等效电路模型,通过对双电层容抗和溶液电阻的计算,得出了微电极表面交流电渗流流速的计算公式,并对各点交流电渗流速与频率的关系进行了分析.结果表明,电极参数为宽80μm,长2 mm,电极间距20μm的对称电极交流电渗,在电极表面上的各点电渗流流速与输入信号频率对数呈正态分布状态.研究结果为交流电渗驱动微流体提供了理论参考依据.     

光纤光栅谐振传感器的理论与实验分析

利用微量悬臂对光纤Bragg光栅的振动传感特性进行了实验研究,其频率传感范围达到2．5KHz,并给出了实验拟合曲线。研究表明：光纤Bragg光栅反射波长漂移的扫描平衡值△λ^-对微悬臂梁的谐振频率Vn响应灵敏。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.