摘要：超构表面作为亚波长结构单元排布而成的新型平面光学元件,可对光场相位、振幅、偏振及频率进行灵活剪裁,为光学元件集成化和小型化提供了强大的支撑平台。超构透镜是超构表面最重要的应用之一,消色差对于超构透镜的成像质量至关重要。然而,受限于超构元胞共振色散及有限共振带宽,超构透镜在偏离设计波段会遭受较大的色差,从而限制了其在多波长或连续宽带器件中的应用。为此,文中基于焦斑分辨瑞利判据(Rayleigh criterion)原理,提出了一种面向可见光波段宽带消色差偏振不敏感超构透镜的新型设计策略。通过采用共轭相位自旋复用设计理论,将面向两边缘波长、高效工作、两尺寸不同、各向异性的TiO_(2)纳米柱(均具备半波片功能)的旋转角度限制在0°或90°,作为一复合超构胞元构建超构透镜。通过两纳米柱之间的色散互补效应,实现了在可见光波段(λ=470~650 nm)宽带消色差偏振不敏感聚焦性能,同时保持了较高聚焦效率。这一工作为宽带消色差超构透镜的设计领域带来了重大进步,并有望在超紧凑芯片级设备中实现潜在应用。

摘要：空空导弹是战斗机夺取制空作战优势的重要武器,总体设计技术的发展和作战使用需求的推动,使空空导弹飞行距离越来越远,将面临突防问题。隐身是增强突防能力的关键,隐身材料是空空导弹实现隐身的重要载体和关键技术,也是其结构设计的重要组成部分。本文分析了目前在可见光、红外和雷达等技术领域的隐身材料和智能隐身技术的研究现状,提出了下一阶段智能隐身技术的发展重点。

摘要：多相流体特征参数的准确测量是国际上亟待发展的探索性研究课题,断层成像技术是多相流检测技术的一个重要研究方向。本系统利用射线透射原理,结合多相流复杂多变的流动特性,设计了基于γ射线的多相流在线检测系统。该系统由探测单元、数据采集及信号处理单元、计算机图像重建单元三部分组成,其中探测单元采用5个能量为59.5 keV的241Am源,5组CdZnTe半导体探测器阵列均匀分布于管道截面实现实时同步检测。为提高探测精度,设计了由低噪声电荷灵敏前置放大单元、具有零极点相消的低噪声主放大单元以及滤波单元组成的低噪声探测电路。测试结果表明,常温下系统对于59.5 keV的241Am源,其能量分辨率为4.38%。应用实验测试数据,利用滤波反投影算法对多相流的典型流型进行了图像重建,实验表明该系统的有效性。

摘要：为实现3D打印模型符合力学特性的轻量化建模,根据结构分析生成密度可控的内部支撑结构,提出一种密度感知的内部支撑结构建模方案.首先利用基于截面结构分析的方法获得模型在给定载荷条件下的应力状态;然后提出使用泊松重建偏置点来实现模型偏置的解决方案;再根据应力分布,采用隐函数表达的参数化结构作为模型的内部支撑结构,并通过优化局部区域的填充密度来实现整体设计目标;最后从参数化表达的内部结构模型中提取等势面,将其直接转化为三角网格模型.实验结果表明,该方法能构建密度感知的内部支撑结构来满足局部区域的力性能需求,并能够保证内部结构之间的平滑连接,同时避免因大量布尔运算操作产生的错误.

摘要：针对碳纤维增强复合材料平板断丝缺陷开发了一种新型涡流探头,采用激励线圈与检测线圈中心轴线相互垂直的独特设计弱化主磁场干扰,并以仿真数值分析方法证明了设计方式的优越性;研制探头,建立检测系统,并开展试验进行表面缺陷与隐藏缺陷的初步研究。结果表明,设计开发的涡流探头可以极大的提高传感器的灵敏度。此外,与仿真结果一致,此传感器对材料板表面缺陷具有很强的敏感性,而且能有效检测碳纤维增强复合材料板埋深2 mm^4 mm的隐藏损伤。

摘要：针对水平集方法计算复杂度高,无法满足实时系统要求的缺陷,提出一种改进的快速水平集算法。该算法对快速水平集算法进行简化,采用单链表表示轮廓曲线。利用C-V模型的二值拟合项来设计曲线演化的速度函数,保留了C-V模型的全局优化特性。还给出了一个基于单链表中轮廓点个数变化的水平集演化终止准则。该算法不仅明显提高了分割速度,且对噪声图像也能实现高效的分割。

摘要：由于土水特性试验需要专门的仪器且耗时,所以土水特征曲线在工程设计中的应用尚未普及。以粉质砂土、黏性土和膨胀土为研究对象,通过开展室内饱和土的各向等压压缩和土的收缩试验,提出一个预测脱湿路径下低吸力范围内SWCC的简单方法。研究结果表明:基于有效应力与变形的统一关系,可以构建饱和土和非饱和土之间的联系;针对不同初始干密度下土的收缩特征曲线,利用曲率公式并结合所提均值法,可定量获得残余含水率;利用所提方法预测的低吸力范围SWCC与试验数据具有良好的一致性。该研究结果可以确保在进行必要的常规饱和土试验时,能够间接获得非饱和水力参数。

摘要：当飞行器以超声速在大气中飞行时,飞行器表面将受到强烈的气动力和气动热的影响,从而使飞行器表面温度升高,外部边界层厚度增加,这对窗口材料提出了严格的要求。为了给窗口材料的气动力和气动热的研究提供理论依据,本文采用有限元分析方法,分别计算了三种窗口材料在超声速飞行时的温度场和应力场分布。通过计算和对比,结果表明,在恒定热通量为1×106W·m-2时,多光谱ZnS和蓝宝石窗口材料的最大应力小于材料的许用应力,满足设计要求。

摘要：多电发动机是多电飞机的核心,内装式高速起动发电机是多电发动机的关键性支撑技术。该文论述多电发动机基本概念,结合内装式高速起动发电机集成位置和运行环境特点,系统总结了多电发动机高速起动发电机系统发展现状,并提出内装式高速双凸极起动发电技术;分析铁心材料对电机运行性能的影响规律,研究转子应力分布和并列结构转子动力学特性,结合关键参数敏感度分析,提出基于铁心材料特性与转子稳定性约束的高速双凸极起动发电机优化设计方法;研制高速油冷双凸极起动发电机原理样机,完成起动与发电实验验证。电励磁双凸极电机兼具结构坚固可靠和发电控制简单的优势,在多电发动机内装式起动发电系统中具有重要的应用价值。

摘要：针对许多基于Logistic图像置乱方法的设计只注重置乱规则和方法,没能很好地给出设计原理这一现象,文章遵循从坚实的数学理论到实际应用这一科学过程,给出了一个全新的具有坚实理论基础的基于Logistic图像置乱算法.依据混沌初值敏感性,密钥空间大这一特性,从混沌映射Logistic着手,结合概率相关理论,设计了基于Logistic映射(0,1)区间上的均匀分布随机变量产生算法,利用这一均匀分布变量生成基于位置互换的随机排列.为了度量该随机排列的置乱强度,设计了置乱强度测试算法.最后,利用这一基于Logistic均匀分布的随机排列驱动图像生成置乱图像.比较Baker算法、Ye算法和Yoon算法,结果显示,文章建议的Logistic图像置乱算法具有很大的密钥空间,很强的密钥敏感性,很强的使结构性数据相关性消失的性能,进而能够增加熵值,很好的抗攻击能力,可以有效地满足图像置乱需求.