摘要：Optical manipulation of micro/nanoscale objects is of importance in life sciences,colloidal science,and *** tweezers exhibit superior manipulation capability at low optical ***,our implicit understanding of the working mechanism has limited the further applications and innovations of optothermal ***,we present an atomistic view of opto-thermo-electro-mechanic coupling in optothermal tweezers,which enables us to rationally design the tweezers for optimum performance in targeted ***,we have revealed that the non-uniform temperature distribution induces water polarization and charge separation,which creates the thermoelectric field dominating the optothermal *** further design experiments to systematically verify our atomistic *** by our new model,we develop new types of optothermal tweezers of high performance using low-concentrated ***,we demonstrate the use of new tweezers in opto-thermophoretic separation of colloidal particles of the same size based on the difference in their surface charge,which has been challenging for conventional optical *** the atomistic understanding that enables the performance optimization and function expansion,optothermal tweezers will further their impacts.

摘要：With their unique optical properties associated with the excitation of surface plasmons, metal nanoparticles （NPs） have been used in optical sensors and devices. The organization of these NPs into arrays can induce coupling effects to engineer new optical responses. In particular, lattice plasmon resonances （LPRs）, which arise from coherent interactions and coupling among NPs in periodic arrays, have shown great promise for realizing narrow linewidths, angle-dependent dispersions, and high wavelength tunability of optical spectra. By engineering the materials, shapes, sizes, and spatial arrangements of NPs within arrays, one can tune the LPR-based spectral responses and electromagnetic field distributions to deliver a multitude of improvements, including a high figure-of-merit, superior light-matter interaction, and multiband operation. In this review, we discuss recent progress in designing and applying new metal nanostructures for LPR-based applications. We conclude this review with our perspective on the future opportunities and challenges of LPR-based devices.

摘要：根据综采工作面采空区上方瓦斯"三带"的分布特点及分布规律,针对古书院矿152303综采工作面的实际情况,提出了瓦斯综合治理方案:即在邻近层布置一扇形钻孔抽采采空区瓦斯,保证工作面开切眼的顺利开采;在本煤层回风巷内布置高位钻孔,抽采上隅角瓦斯。使回采期间工作面机道内瓦斯浓度控制在0.4%以下,上隅角和回风巷瓦斯浓度稳定在0.45%以下,保证综采工作面的安全高效开采。

摘要：为同时提高推进电机转矩密度与全转矩范围内运行效率,该文针对表贴式多相永磁直驱推进电机,提出一种从磁极局部优化到电机整体模型-数据融合优化的设计方法。首先,综合考虑定子齿槽、磁路饱和、永磁极漏磁等因素对电机气隙磁密的影响,对正弦削极下永磁体模型进行修正;其次,通过有限元计算建立数据样本,并分析筛选出与优化目标高度相关的结构尺寸作为显著变量;再次,建立多项式响应面模型,结合基于数据的改进贝叶斯算法反复迭代得到最优解,进而获得全局优化后电机整体设计方案;最后,通过仿真与实验验证磁极局部优化模型的正确性与电机模型-数据融合全局优化设计的有效性。

摘要：针对传统线性超声检测无法检测闭合微裂纹的问题,搭建了铝板的微裂纹振动声调制(VAM)检测系统,提取检测信号中的一阶旁瓣非线性信号和只滤除基波的全部非线性信号并对其时域反转,在ABAQUS有限元软件下,将其加载在铝板的无损模型上实现时间反转聚焦,获取铝板模型能量分布云图和各质点的位移信息,以此对微裂纹进行定位。结果表明,在时反信号的聚焦时刻原裂纹位置处有较强能量聚焦,只滤除基波的全部非线性信号聚焦效果优于一阶旁瓣非线性信号,振动声调制技术与时间反转方法结合能够实现对微裂纹的检测和定位。

摘要：提出了一种在非自由声场中测量水声材料插入损失时抑制多途效应的方法,称为"虚拟端射阵技术"。通过仿真设计,采用逐点移动分时发射信号的方式破坏各路径同频反射干扰的相干性,并在阵长方向形成尖锐的指向性,将上述所有位置的信号延时叠加消除干扰杂波,最后提取所需波形实现对材料插入损失的计算。在尺寸为5.5 m×3.5 m×3.5 m非消声水池中对1.1 m×1.0 m×8 mm的铝板和直径0.5 m、厚8 mm的圆形铝板进行了测量,测量频率范围为3~20 kHz。结果表明虚拟端射阵技术相比于常规方法能降低测量频率下限,矩形铝板和圆形铝板的有效测量频段内误差均小于0.5 dB,有效减少了声波多途效应的干扰。该方法的实现提高了非消声水池中单换能器测量水声材料的能力。

摘要：针对含裂纹焊接结构的疲劳评定,基于断裂力学的传统方法依据Paris公式需多次迭代计算估计结构寿命,计算量较大、耗时较长,不便于对工程问题做出及时快速决策。通过含裂纹结构疲劳强度与S-N曲线的等效关系,建立含裂纹结构的质量等级方法,实现快速疲劳评定。针对无限长裂纹,推导计算出与S-N曲线对应的含无限长裂纹结构质量等级,确定不同质量等级下无限长裂纹的允许深度。进而,针对有限尺寸裂纹进行疲劳裂纹扩展分析计算,基于等疲劳强度和等疲劳寿命建立无限长裂纹的等效方法,获得有限尺寸裂纹对应的等效无限长裂纹深度。以轴向载荷下含表面裂纹板为对象,采用该方法计算出一系列板厚下不同质量等级的无限长裂纹允许深度,以及不同裂纹形状比的等效无限长裂纹深度,形成裂纹尺寸等效图和无限长裂纹质量等级图。采用该方法对一典型含裂纹结构进行疲劳评定,并与基于断裂力学的传统方法进行比较,验证了质量等级方法的可行性。研究方法将有助于质量等级方法在含裂纹结构疲劳评估中推广应用,对实现含裂纹设备疲劳寿命的快速评估具有重要意义。

摘要：为克服传统线性超声无法检测微纳级宽度裂纹的缺点,开展了振动声调制法检测金属微裂纹的研究。用有限元分析软件ABAQUS开展了仿真研究,并验证了该方法的有效性,为实验参数设置提供了参考。搭建振动声调制检测系统,分析了不同长度微裂纹的调制特性,提出了基于振动声调制信号的信息熵定量表征方法。结果表明,存在微裂纹的铝板的振动声调制信号中的旁瓣信号明显,且检测信号的信息熵随裂纹长度单调增大,可作为振动声调制法检测微裂纹长度的特征参数。

摘要：在查阅文献资料、标本数据和影像数据的基础上,分析了南昌市珍稀濒危野生植物的物种组成和空间分布,并探讨了南昌市珍稀濒危野生植物的致危原因及合理保护措施。结果表明:南昌市共有珍稀濒危野生植物22科29属36种(含亚种、变种,下同),其中,国家重点保护野生植物29种,受威胁物种25种(极危2种、濒危6种、易危17种)。南昌市大部分珍稀濒危野生植物分布较为狭窄,新建区、安义县和南昌县的植物种类较丰富;物种丰富度总体上呈现以西山山脉为中心,向四周逐渐减少的分布格局。地形异质性、水文复杂性造就了南昌市珍稀濒危野生植物的物种多样性,强烈的人为干扰是南昌市珍稀濒危野生植物数量稀少、分布狭窄、受威胁物种占比高的主要原因。因此,建议尽快开展南昌市珍稀濒危野生植物的野外调查工作,并加强这些物种的保护和宣传力度。

摘要：设计一种新型多阵元聚焦换能器,通过对27片自聚焦的圆弧施加延时信号,实现声束的聚焦和偏转,该换能器由27个宽度1.5mm、曲率半径45mm、张角60°的弧形阵元线性排列构成,工作频率为350kHz。用Rayleigh积分对该换能器的声场进行理论推导,并仿真计算自然聚焦和相控聚焦0,10,20mm状态下的声场分布。实验测量结果表明在-12~12mm的偏转范围内与仿真基本一致,主瓣声压级降低至-3dB、-6dB时,各相控偏转位移对应主瓣宽度与仿真基本吻合,而大于该偏转范围时,主瓣宽度比理论值更大,说明此换能器具有较大的偏转范围与良好的相控聚焦性能,最后讨论由相幅一致性而引入的误差。