PAN基原丝预氧丝炭纤维微结构的几种新的X射线衍射散射定量表征技术

介绍几种新近开发的针对PAN基原丝、预氧丝和炭丝微结构和结构缺陷的X射线衍射与散射定量表征技术,它们是:纤维材料中柱状(椭球状)纳米取向微孔体积分数X射线小角散射定量表征方法;纤维材料中柱状(椭球状)纳米取向微孔取向角的小角散射定量表征方法;预氧丝中链状相与环化相体积分数的小角衍射定量表征方法以及炭纤维中乱层石墨相与单层石墨相的X射线广角衍射定量表征方法等。     

非均匀复合材料板中剪切波传播的研究

基于弹性界层中弹性波干涉理论,采用有效介质法,研究了剪切波在非均匀、纤维随机分布复合材料板中的传播,得到了非均匀弹性介质内的有效波数。通过满足弹性有界层的上、下边界条件,得到了非均匀界层中的频散方程。作为特例,绘出了不同参数下板中的前四阶频散曲线。可以看出,非均匀弹性有界层中的频散曲线和均匀界层中的有很大不同。最后分析了纤维和基体特性比、纤维的体积份数以及板厚与纤维半径比对频散曲线的影响。     

磁控溅射Ge薄膜的结晶特性研究

采用直流磁控溅射技术制备了不同衬底温度下的Ge单层膜,XRD分析结果表明,当衬底温度低于350℃时Ge膜为非晶结构,高于400℃时开始结晶.并研究了不同尺寸Ge颗粒的Ramah散射谱特征,与晶体Ge的散射谱相比,观察到纳米Ge颗粒Raman散射谱的峰位红移与峰形宽化现象;并根据Raman谱的红移量计算了纳米Ge晶粒的平均尺寸,采用声子限域理论较好地解释了实验结果.     

基于Mie散射理论的微球体颗粒数值模拟计算和实验研究

应用Mie散射理论,在散射角0～π范围内,模拟微球体颗粒的散射光强度与粒径大小的变化关系,分析了相对折射率的大小对散射光强度的影响;在实验装置条件下,分别模拟了散射光强度与粒径大小的变化关系及2um、5um、10um三种粒子的散射光强度与波长的变化关系。实验验证了数值模拟与实验结果基本一致,也证明实验中粒子散射遵从Mie散射理论模型。     

基于空心球壳结构的吸波平板的吸波性能研究

对炭黑包覆发泡聚苯乙烯（EPS）颗粒的吸波性能进行了研究。讨论其吸波机理表明,谐振损耗和散射损耗对这种空心球壳结构的吸波体具有重要的意义。调节导电层厚度和球体半径可以控制吸波体的吸收强度和谐振频率。将其应用于水泥基吸波平板中发现它可以显著提高复合材料的吸波性能,特别是低频段的吸波性能,而且降低了材料密度。因此,炭包EPS颗粒是一种轻质高效的吸波填料,具有广泛的发展前景。     

旋转对称目标滑动型散射中心的微Doppler特性

微动特征是当前学术界公认的弹道中段目标雷达识别的有效特征之一,目前的特征提取与识别研究通常假定散射中心与目标自身的微动规律一致,其微Doppler效应为正弦调频信号.但这种假设忽视了随着观测视角的改变,散射中心将在目标体上滑动这一事实.文中对弹体不同位置散射中心的微运动特性进行了完整建模,首次得到了滑动型散射中心微Doppler的数学表达式,并针对导弹攻防对抗条件导出其Taylor近似,指出并非文献上通常假定的正弦规律.设计了进动目标暗室动态测量实验,生动揭示了散射中心的这种滑动特性,实验现象与文中的理论分析结果相一致.文中揭示的微Doppler机理为弹头类目标微动特性模拟及特征反演等应用领域提供了更为准确的物理基础和数学模型.     

双基地雷达前向散射地表杂波统计特性分析

本文通过对杂波实测数据的处理,利用高斯分布模型、指数分布模型、幂指数分布模型及高阶AR等分布模型,得到了双基地雷达前向散射地表杂波概率分布和功率谱分布的数学模型;并从统计理论上解析地推导了杂波统计模型对目标检测性能的影响.基于估计的概率分布、功率谱分布数学模型及广义匹配滤波理论,实现了前向散射地表杂波的有效抑制与目标运动参数的精确估计,并利用实测数据进行了验证.     

高精度光散射气溶胶质量浓度测量系统的信号处理研究

气溶胶质量浓度是评价大气环境变化的关键参数,光散射法是测量该参数的有效方法。但现有反演模型多采用散射光信号积分量反演质量浓度,导致颗粒物细化信息丢失,且未考虑颗粒形貌因素。针对上述问题,本文提出了一种采用散射光信号幅度分布反演气溶胶质量浓度的分形模型,充分利用了颗粒散射光的信号幅度信息与数目信息,有效提高了反演精度。实验结果表明：对于烟尘和空气样品,分形模型质量浓度反演值与实际测量值吻合,拟合直线斜率与1的绝对差为0.034和0.016,相关系数高于0.999,实验平均相对误差均小于7.7%,而电压积分量反演的质量浓度平均相对误差则在18.7%以内。该研究为光散射法应用于在线监测气溶胶质量浓度提供了一种新的精确反演方法。     

超声逆散射成像方法研究

在研究奇异值分解、最小二乘法的基础上,采用空间域方法研究超声逆散射成像问题。通过脉冲基和点匹配的方法将泛函方程转换为代数方程,运用迭代算法解决方程的非线性问题。利用Picard准则判断方程的不适定程度,并采用均值处理和截断奇异值分解正则化2种方法对方程进行求解。实验结果证明,该方法可以较好地滤除噪声,提高重建图像的质量和可信度,减少迭代过程中的计算量。     

SAR图像数据稀疏性分析及在特征增强中的应用

利用合成孔径雷达(SAR)图像中目标的后向散射特性和目标散射中心的理论,分析了SAR图像数据稀疏性的成因。指出SAR图像的稀疏性与典型散射体的后向散射特性、成像区域目标强散射中心的稀疏性和成像区域的粗糙度等因素有关。根据视觉稀疏表示机制,比较了SAR图像与光学图像稀疏特征在视觉上的差异。然后,分析了稀疏约束在SAR图像分辨率增强中的应用方法。最后,用仿真和实测SAR图像数据验证了稀疏性在特征增强中的作用。