摘要：为了拓展图形学弹性体模拟中的各向异性超弹性虚拟材料种类,建立了基于虚拟纤维的本构模型.首先从能量可加性出发,将超弹性体应变能量密度函数分解为轴向、剪切、体积分量的纤维加和形式,然后建立单根纤维的轴向应变、剪切应变、体积应变的应变度量,最后推导出各分量的应力表示.仿真实验使用基于四面体的非线性有限元法(finite element method,FEM),半隐式时间积分进行解算,并采用CPU串行算法,测试了不同场景下非线性能量函数以及纤维权重组合对虚拟纤维材料刚度、泊松效应、轴向特性的影响.结果表明,虚拟纤维本构模型具有大变形稳定性,材料参数设置可良好地展现上述物理特性,相比现有的横观各向同性模型具有更丰富的可调节能力.

摘要：基于虚拟仪器的设计原理,针对振幅法测量声速实验中存在的问题进行了改进,设计了一个基于单片机的声速测量实验系统.该系统中,单片机对接收端信号进行采样并控制端面匀速移动.采集到的数据序列传输到PC机进行中值滤波,由快速傅里叶变换对序列进行预处理,再进行较精确的极值点检测,并通过线性回归方法对结果进行校正.该改进装置提高了实验的准确性和自动化程度,作为原实验方法的有益补充,可应用于大学基础物理实验及课堂演示教学环节,也可应用于声波近场区传播规律的研究.