分布式多参数光纤传感技术研究进展

分布式光纤传感系统利用光纤既能传感又能传输信号的特性实现对光纤沿线振动、应变、温度等物理量的长距离连续测量,在周界安防、电网管道监控、大型结构健康监测等领域具有十分广阔的应用前景。上述的实际应用中,事件或故障的发生通常表现为振动、应变以及温度等物理量的改变,振动的探测频响高低、应变探测的动态响应能力以及多参数的同时测量都会影响事件的定位或预警。因此,振动的宽频测量、应变的动态测量以及多参数测量,对事件定位和信息完整捕获起着至关重要的作用,能够推动分布式光纤传感的应用发展。本文介绍了近年来在分布式光纤传感系统中,基于瑞利散射的宽频振动测量、基于布里渊散射的应变动态测量以及基于多散射的多参数测量取得的研究进展。

     

大口径压电倾斜镜模型辨识与控制

本文提出了一种基于随机梯度优化算法的倾斜镜模型辨识方法,实现对大口径压电倾斜镜的复杂频率响应规律的辨识与控制带宽提高。文章介绍了压电倾斜镜原理和数学模型,描述了随机梯度优化算法在模型辨识的应用过程,并通过实验验证的方式检验了算法辨识模型的准确性以及在提高系统控制带宽方面的能力;最后,利用随机梯度下降算法本文还开展了对抖动输入频谱的辨识,结合倾斜镜模型的辨识结果,获得了对特定频谱区域更高抑制能力的控制效果。

     

负偏压功率对溅射沉积钛、铜薄膜电阻的影响

为了研究负偏压功率对直流溅射沉积铜、钛两种金属薄膜电阻率的影响,在采用相同的工艺条件溅射沉积两种金属薄膜的同时分别加上0、50、150 W的负偏压功率,发现随着偏压功率由0增加到150 W,制备的钛薄膜厚度下降了25%,电阻率下降到原来的18%,而对于铜薄膜随着偏压功率由0增加150 W,厚度下降了5%,电阻率却增加到原来的4倍。用原子力显微镜和X射线衍射仪器分析了不同负偏压功率下制备的两种金属薄膜的表面粗糙度和两种金属薄膜的结晶情况,并用Fuchs-Sondheimer理论和Mayadas-Shatzkes理论解释偏压功率引起两种金属电阻变化的原因。这为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域沉积不同结构及电阻的金属薄膜提供参考。     

2205双相不锈钢摩擦焊接头显微组织及微区蠕变性能

对2205不锈钢进行连续驱动摩擦焊接,通过光学显微镜观察接头显微组织,利用纳米压痕仪对接头组织中铁素体(δ相)和奥氏体(γ相)进行硬度测试及压痕蠕变行为分析。结果表明,摩擦焊接头由塑性变形区及焊合区构成,变形区内γ相与δ相相比,因塑性流动而硬化的现象更为显著,且具有更高的纳米硬度和弹性模量;基于保载过程中应变率和硬度对数关系,经线性拟合得到蠕变应力指数n,能够较好地反映δ相和γ相的蠕变特性,而且纳米硬度值越高,蠕变应力指数越小。     

分布式组件架构的信息化系统开发平台设计与实现

随着互联网技术的快速发展,新技术的不断出现,信息平台也需要不断升级更新以适应更多元化的需求和更大量的数据。传统的信息化开发平台受限于当时技术的发展,采用前后端结合的开发模式,在一些功能上前后端互相限制,使得在大量数据交互时效率不高,而且平台在维护升级时工作量大等等。本文设计了采用前后端分离实现的方式设计实现的新型平台,前后端分离的方法可以使后端服务组件分布式布置,提供更高效、规范的服务,前端通过调用不同组件实现各种功能,以提供底层技术架构和通用模块,可以让开发人员把精力更多的集中于业业务。并在此基础上阐述了设计目标、架构设计及功能设计等几个方面。     

表面微结构金属干式电极制造及细菌粘附性能研究

为开发出高性能生物医用干式电极,提出了利用激光微铣-重铸加工方法,实现了表面具有微结构阵列特征的新型金属干式电极的制造成形。在分析电极表面微观形貌的基础上,研究了电极表面的润湿性能,并重点研究了扫描间距、扫描速度和扫描次数等加工参数对大肠杆菌粘附性能的影响规律。研究结果表明：在一定工艺参数条件下所加工出具有微结构阵列特征的电极的接触角可达150°以上,表现出超疏水的特性。在不同扫描间隙和扫描次数条件下加工出的电极对大肠杆菌的粘附性能具有较大影响,在选择0.1 mm扫描间隙时,电极表面粘附的大肠杆菌数量最少,适当增加扫描次数,也能够有效地减少电极表面大肠杆菌的粘结,从而发挥较好的抗菌效果。通过改变扫描速度加工出的电极则对大肠杆菌的粘附性能影响不大。     

基于BIM理念的绿色建筑新思维

通过BIM精细化设计, 使用统一的数据源, 保持整个设计过程数据的可持续性, 对设计各阶段进行优化, 使设计作品达到绿色建筑设计的要求。此外, 使用数字模拟软件Ecotect、Fluent、Abaqus、Pathfinder等对光照、风环境、荷载、人员疏散进行模拟分析, 并通过模拟结果来优化建筑开窗、建筑遮阳、建筑抗震、建筑疏散以及可再生能源的利用, 提升设计质量, 保证设计的安全性、节能性、环保性和可持续性, 使图书馆具有更适合学习和生活的室内外环境, 达到“人-建筑-自然”三者和谐共生。     

基于压缩感知和三次相位变换的低复杂度空中机动目标参数估计

该文提出一种基于压缩感知和三次相位变换(Cubic Phase Transform, CPT)的低复杂度空中机动目标参数估计方法。首先利用CPT将机动目标回波信号中的两个参数进行分离,然后采用压缩感知技术完成机动目标参数的估计。在机载雷达发射脉冲数有限的情况下,该方法能够获得准确的参数估计结果;仿真实验验证了该方法有效性。     

Ceramic thermal wind sensor based on advanced direct chip attach package

An advanced direct chip attach packaged two-dimensional ceramic thermal wind sensor is studied. The thermal wind sensor chip is fabricated by metal lift-off processes on the ceramic substrate. An advanced direct chip attach (DCA) packaging is adopted and this new packaged method simplifies the processes of packaging further. Simulations of the advanced DCA packaged sensor based on computational fluid dynamics (CFD) model show the sensor can detect wind speed and direction effectively. The wind tunnel testing results show the advanced DCA packaged sensor can detect the wind direction from 0° to 360° and wind speed from 0 to 20 m/s with the error less than 0.5 m/s. The nonlinear fitting based least square method in Matlab is used to analyze the performance of the sensor.     

一种语义增强的空间关键词搜索方法

空间关键词搜索立足于查找满足用户查询意图且空间距离相近的兴趣点(point of interest, POI),在地图搜索等领域有着广泛的应用.传统的空间关键词搜索方法仅考虑关键词与POI点在文本上的匹配程度,忽略了查询的语义信息,因而会导致相关结果丢失以及无关结果引入等问题.针对传统方法的局限,提出了语义增强的空间关键词搜索方法S3(semantic-enhanced spatial keyword search).该方法对查询关键词中包含的语义信息进行分析,并结合语义相关性和空间距离对POI点进行有效的排序.S3方法主要有以下2个技术挑战：1)如何对语义信息进行分析.为此,S3引入了知识库对POI数据进行语义扩充,并提出了一种基于图的语义距离度量方式.结合语义距离和空间距离,S3给出POI点的综合排序方案.2)如何在大规模数据上即时地返回top-k搜索结果.针对这一挑战,提出了一种新型的语义-空间混合索引结构GRTree(graph rectangle tree),并研究了有效的剪枝策略.在大规模真实数据集上的实验表明,S3不仅能够返回更为相关的结果,而且有着很好的效率和可扩展性.