复式(4.82)晶格声子晶体的低频完全带隙实验研究

为了设计新型低频降噪材料,基于复式晶格可以降低晶体结对称性与打开低频带隙的特征,以单胞含4个"原子"的复式(4.8~2)晶格钢/水声子晶体为研究对象,通过实验测试了第一布里渊区ΓX和ΓM方向带隙的性质,并进一步分析了完全带隙边界点的本征模态特点,阐述了其声波能量分布规律.实验结果表明:低频的2个完全带隙频率范围与有限元法计算值较为一致.     

机器视觉技术及其应用概况

介绍了机器视觉的系统组成及工作原理、相对于人类视觉优势所在,阐述了机器视觉在我国工业、农业、医学、机器人导航、卫星遥感等领域的应用,指出了机器视觉的未来走向.     

二维正方晶格钢/水声子晶体方向带隙实验研究

基于超声浸水透射技术,分别沿着二维正方晶格钢/水声子晶体第一布里渊Γ-X和Γ-M方向测试声带隙,详细分析了声子晶体Γ-X和Γ-M方向层厚和第一方向带隙稳定性的关系,进而为设计有限尺寸声带隙材料或声波器件提供重要参考依据.同时,对比了实验测得透射谱频率重合范围与平面波展开法计算完全带隙很好的吻合.     

二维蜂窝晶格钢/水声子晶体能带结构

利用平面波展开法研究了钢柱按蜂窝晶格周期排列水中构成二维钢/水声子晶体的能带结构,并详细推导了蜂窝晶格的2种结构因子.基于超声浸水透射技术,沿着第一简约布里渊区2个高对称方向测试声子晶体的带隙.实验结果表明,第一完全带隙频率范围与理论计算结果相吻合.     

基于椭圆散射体的二维三角晶格声子晶体带隙

采用降低对称性改变带隙宽度及位置的思想,以椭圆柱体代替圆柱体构成二维三角晶格钢/空气声子晶体,利用平面波展开法计算其能带结构.结果表明,由于采用椭圆柱体降低了散射体的对称性,从而打开一条新的低频带隙,并且在一定的填充率范围内获得更宽的带隙.此外,散射体截面越接近于圆越容易打开高频带隙;反之,散射体的椭圆截面越扁,越利于打开低频带隙.该研究为声子晶体在低频减振和噪音控制的工程应用方面提供了一种思路.     

地震勘探钻机的设计

针对我国地震勘探钻孔技术的现状和存在的问题,研制了适合我国国情的用于山地、丘陵、戈壁滩、森林地区钻进用的JSWS-30型山地钻机、JSWL-30型砾石钻机、JSWT-50型土层钻机、JQWS-30型森林地震勘探钻机,重点介绍了各种钻机的结构及性能特点。通过钻机在现场的试验,证明钻机具有良好的使用性能。     

基于Lyapunov理论的卫星大挠性太阳能帆板分布式自适应振动抑制控制方法

提出了一种分布式自适应振动抑制控制方法,有效抑制了卫星大挠性帆板在轨振动问题。考虑作动器和传感器的安装位置对控制效果的影响,通过分析邻接子模块之间振动和输出力的耦合影响,基于Lyapunov理论设计了完整的分布式自适应控制器。仿真结果表明,在外界持续干扰等情况下,本文设计的分布式控制系统与基于线性二次型调节器（LQR）的分布式控制方法相比抑振时间缩短了40%,与集中式控制方法相比抑振时间缩短了50%,得到了更良好的在轨抑振效果,对于卫星的稳定运行具有重要意义。     

(3~2.4.3.4)晶格声子晶体的多点缺陷试验研究

由于复式晶格能够降低结构对称性,使晶体比较容易打开多个完全带隙。设计有限尺寸新型多点缺陷形式的复式晶格声子晶体,可以形成宽频段声波的局域态和波导。通过试验研究二维(32.4.3.4)晶格钢/水声子晶体的Zigzag型多点缺陷性质,结合超胞技术,并利用有限元法数值计算该声子晶体缺陷体系的能带结构、本征模态和透射谱。结果表明:数值计算和试验结果符合较好。对Zigzag型多点缺陷分析可知,其数量和形式决定高频(或低频)带隙内声波局域效应、本征模态和波导特性。因此研究复式晶格声子晶体缺陷性质,丰富了调控声波传播的手段,为设计新型声波器件提供了重要的思路。     

金属空气电池技术的研究进展

金属空气电池以轻质活性金属为阳极,氧气为阴极,具有容量大、能量密度高、放电平稳的优点,且产物对环境无污染,在新能源领域是极具发展前景的绿色能源技术。目前金属空气电池阳极材料主要有锂、镁、铝、锌等,结合近年来国内外相关研究成果,分别介绍了这几种金属空气电池的关键技术和研究进展,并对未来发展提出了展望。     

双层超材料板的弯曲波超低频带隙特性研究

针对局域共振型双层超材料板，利用有限元法研究了几何参数与材料组分参数对弯曲波带隙的影响。通过优化计算得到较合理的参数，进而设计了附加钢质量块的ABSPMMA材料双层板，结果表明其在亚波长尺寸可以打开超低频54-65 Hz弯曲波带隙。将该超材料板建立等效弹簧质量系统，求解等效动态质量的负密度频率段与弯曲波带隙宽度很好地一致，并进一步阐述带隙产生机理。考虑板的隔声性能，分析了不同声波入射角对传声损失的影响，在带隙频率范围内的57 Hz点传声损失(STL)幅值均能取得最大值，这表明超低频带隙能够起到良好减振降噪效果，由此显示这种新型双层超材料板在工程领域具有广泛的应用。