摘要：为了抑制压电陶瓷透镜式聚焦换能器振动的多模耦合现象,提高换能器电声转换效率,采用1-3压电复合材料,设计了一种新型的透镜式聚焦换能器;首先计算并仿真了1-3压电复合材料的厚度谐振频率ft和厚度机电耦合系数kt,理论和仿真结果分别相差2.947%和0.933%;接着对换能器做振动分析,结果表明,在换能器谐振频率ft处,声透镜中心径向振幅仅为厚度振幅的7.9%,径向振动得到有效抑制,这有助于提高换能器电声转换效率。

摘要：为了满足自主研发的X波段动态核极化系统(DNP-NMR/MRI)对探头的需求,设计制作了用于动态核极化的TM_(110)模式圆柱形谐振腔探头.通过理论分析计算得到了探头腔体的初步尺寸,进而利用软件对其完整结构做进一步的仿真优化,并测试了基于优化参数设计加工的探头的性能参数.完成了探头在自主研制的场强为0.35 T的DNP-NMR/MRI系统上的测试,得到了大于50倍信噪比(S/N)增强的质子信号,同时获得信噪比增强的磁共振影像.

摘要：随着X射线光栅相衬成像视场的扩大,相位步进法中的位移误差会对相衬图像造成很大影响.提出一种X射线大视场光栅相衬成像位移误差的数值分析方法,通过数值计算获得不同位移误差下两个聚苯乙烯小球的相衬成像结果.理论模型的数值计算结果表明,位移误差会导致小球相衬图像产生明暗条纹的背景干扰,位移误差越大,其相衬图像受背景条纹的干扰越严重.当位移误差达到光栅周期的1/10时,小球相衬信息几乎被背景条纹所淹没,致使其边缘信息无法识别.要获得背景均匀的大视场相衬图像,则位移误差最好控制在光栅周期的1/100以下.分析结果可为X射线大视场相衬成像系统的设计提供参考依据.

摘要：气体静压轴承的承载力和刚度相对于传统轴承较低,限制了大承重在高精度等场合中的应用,传统设计方法为了提高气体静压轴承承载性能,采用增大供气压力和增加节流孔等措施,造成轴承结构复杂,且易导致轴承自激振动现象。提出在气体静压轴承承载面开设均压槽的结构优化设计方法。建立带有周向均压槽的平面气浮圆轴承有限元模型,对比分析不同形状和几何参数的均压槽对轴承承载性能的影响。结果表明:均压槽能够明显提高气浮轴承的承载力;正常工作时,带三角形均压槽的气浮轴承承载能力和刚度最佳;气浮轴承承载力随均压槽深度和宽度的增加而增大,但增速趋缓。

摘要：采用地震波法探明隧道前方断层、溶洞等不良地质体,是隧道施工安全的重要保障,而有效的成像方法则是关键。椭圆展开是一种新型的偏移成像方法,已在地表地震勘探中得到应用,然而尚未被引入隧道地震探测中。针对隧道环境,基于非标准椭圆方程,构建了隧道空间观测方式椭圆展开方法,同时重新设定隧道轴线方向为椭圆展开法向出射点方向,实现了对隧道掌子面前方区域地质的成像;通过共震源点地震记录的椭圆展开及相干叠加,最终实现掌子面前不良地质的识别和定位,形成了基于椭圆展开共反射点叠加的隧道地震波超前探测成像方法。在此基础上,基于交错网格有限差分方法,对岩性界面和断层进行了系统的正演成像研究,分析了不同地质模型的成像特征;最后,依托现场进行了探测试验,探测结果与开挖揭露情况基本一致,验证了成像方法的有效性和实用性。

摘要：为了实现基于单目深度传感器的快速非刚体人体运动三维重建,提出一种基于骨架的非刚体人体运动点云融合算法.首先利用分割的人体局部点云配准,对深度传感器提取的人体骨架进行修正,提高了骨架提取的准确性;当相邻2帧之间存在较大人体运动时,利用骨架驱动人体表面点云进行点云粗配准;在粗配准的基础上,利用非刚体点云融合算法进行点云的精细配准,得到精确的表面重建.实验结果表明,该算法能够鲁棒地重建快速非刚体三维人体运动.

摘要：为了同步微震监测系统中各分布式采集节点时钟和提高其精度,提出一种基于PTP(precision time protocol)时钟协议的微震数据同步采集设计方案。该方案将计算机时钟作为系统主时钟,以STM32为处理器,IP178CH为网卡驱动设计时钟分配器,并在其中植入PTP时钟协议,然后通过时钟分配器向网络中各采集节点周期性发送同步信号,最后通过时间偏差和网络延迟时间对每个节点的RTC时钟进行校准,使其与主时钟保持一致,从而实现了节点数据同步采集,其时钟同步精度达到了μs级。

摘要：连续纤维热塑性复合材料(CFRTP)拥有优异的力学性能、抗疲劳性和设计灵活性,在航空航天、汽车、能源和海洋工程等军民领域具有广泛应用。为了满足大规模高效低成本制造的需求,可在CFRTP产品开发阶段使用仿真模拟手段代替昂贵的“试错”实验。本文详细概述了CFRTP热成型模拟仿真的各类仿真方法研究进展,总结了各类方法的优势及其局限性。最后展望了CFRTP热成型模拟仿真的国内未来研究重点及发展趋势。

摘要：为解决压电陶瓷聚焦换能器阻抗高、带宽窄,电声转换效率低等问题,采用新型的1-3型压电复合材料作为聚焦超声换能器材料,设计并制作了一种新型的1-3压电复合材料壳式聚焦换能器。通过对新型换能器的频率特性,电声转换效率研究后和当前应用的PZT壳式聚焦换能器进行对比,证明了1-3型压电复合材料壳式聚焦换能器的阻抗较低,相对带宽达61%,是PZT压电陶瓷壳式聚焦换能器的3.39倍,以及较高的电声转换效率η为54%,是PZT压电陶瓷壳式聚焦换能器的1.68倍。将换能器实际声场检测结果与Matlab声场仿真结果进行对比研究,得出换能器具有较好的声场特性及聚焦效果。为高性能的聚焦换能器的实现提供了理论及实验基础。

摘要：针对复杂山地开展多波地震勘探时,合理的观测系统设计是获取有效资料的关键因素,如何利用数值模拟方法建立更为准确的观测模型,也成为亟待解决的问题。模拟过程中首先采用中心差商逼近波动方程中的偏导数,建立多波(纵波和转换波)波动方程的显式差分格式。其次,以SPML(分裂式完全匹配)方法和NPML(非分裂式完全匹配)方法为基础,设计一种高效的PML改进算法来消除起伏地表的边界影响。最后,以Marmousi模型为基础建立复杂山地地形的理论模型,得到地震波场数值模拟结果。利用所提出的算法对该模型进行波场分离,分离的最终效果很好地验证了这一算法的可行性。