摘要：针对震损框架节点的修复加固以及附加阻尼器支撑连接节点的增强加固,提出一种外包钢板加固方法,并探讨了相应设计参数的确定方法,基于四个足尺寸钢筋混凝土框架节点试件进行了拟静力试验,以验证其加固效果及可靠性。试验首先通过预损加载来模拟框架节点的地震损伤,其后分别按不同外包钢板厚度和不同界面灌浆料进行节点加固,并进行再加载试验。结果表明:外包钢板厚度参数对于震损节点加固试件的屈服强度、极限强度及屈服位移等抗震性能的影响十分敏感,而外包钢板与内部节点间的填充材料选择,诸如结构胶或无收缩性水泥灌浆料等,则对节点试件的加固效果影响不大;对于连接阻尼器支撑节点,外包钢板加固方法可有效保证节点在较大阻尼器出力下仍保持良好的整体性和安全性,从而达到"强节点弱构件"的抗震设计目的。

摘要：为制备兼具力学性能和电磁吸收性能的高带宽吸波材料,采用纳米粒子改性及物理共混法设计制备一种以聚二甲基硅氧烷为基体的羰基铁室温硫化硅橡胶复合材料,系统地分析了该复合材料的力学性能与吸波性能。结果表明:当白炭黑质量分数为3%时,复合材料的综合力学性能最佳,便于材料加工;该复合材料为磁损耗型吸波材料,材料的衰减常数随羰基铁含量和频率呈正相关。根据仿真计算得出,在2~18 GHz下,随着复合材料厚度和羰基铁含量增加,电磁波的吸收峰都逐渐向低频移动,当复合材料的厚度为1.5 mm且羰基铁质量分数为75%时,吸波材料有效吸收带宽可以达到9.07 GHz,占目标带宽56.68%。在实际应用中可根据应用场景需求来优化配方和控制材料厚度,达到最佳的吸波效果。

摘要：碲镉汞雪崩光电二极管(HgCdTe APD)是目前红外焦平面技术前沿研究之一,低温下高精度时间标记读出电路是APD焦平面的基础,直接影响到APD红外焦平面性能。时间数字转换电路(TDC)是实现高精度时间标记的方法之一。基于对低温下金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)器件的分析,设计了一款游标型TDC电路,该方法利用同步计数器量化整数倍周期,实现粗计数6 bits的输出;通过片上锁相环倍频的高频时钟来量化不足一个时钟周期的部分,以实现精计数6 bits的输出。电路采用标准互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺流片,工作在120 MHz的主频与77 K下测试得到,能够分辨最小精度为236.28 ps,其中微分非线性为-0.54~0.71 LSB,积分非线性为-1.32~1.21 LSB。

摘要：随着超导单磁通量子(Single Flux Quantum,SFQ)数字电路的集成度规模不断提升,基于SFQ标准单元库及知识产权(Intellectual Property,IP)电路的设计将会逐渐取代原有的专用定制化数字电路设计的方式.与此同时,IP电路也可以作为新设计方法研究和新工艺及单元库可靠性的验证电路.本文选择大规模数字电路中的基础运算单元全加器为研究对象,希望能在尚在开发中的工艺下得到一个更加稳定工作和完整测试功能的全加器.本文基于自研SIMIT Nb03工艺上开发的SFQ单元库,设计了两种类型的全加器,且实现了全加器逻辑功能和工作性能的低频与高频测试表征.本文的第二种单级型全加器跟同类型的其他全加器相比,在保证了结数量和面积消耗偏小的优势下,又减少了设计难度和便于灵活扩展,使得其在电路IP化使用中也具有指导意义.低频测试结果表明,两种全加器均正确工作,其中单级型全加器具备良好的工作阈值.该款全加器的高频测试显示电路最高工作频率可达22 GHz.本文对测试结果进行详细分析,并基于此针对大规模电路实现开展简单应用探索.

摘要：快速、高通量的实验方法对材料基因工程技术的发展具有重要意义。高温热处理对无机非金属材料的制备往往是必不可少的环节,然而针对材料基因工程所需的材料样品库快速热处理技术目前尚是空白。本文报道了一种可用于快速高温热处理阵列样品的多束激光并行加热系统,介绍了多束激光并行加热系统的设计原理、工作方式、结构细节和软件设计。该装置具有激光加热时间、功率、光斑大小可独立调节、自动化程度高等优点,最大单束激光功率大于100W,每束激光的最大稳定加热温度约为2000℃。作为典型的应用示范,进行了一系列Ce^(3+)掺杂钇铝石榴石发光陶瓷的烧结实验,加热温度分别为1400、1500和1600℃,保温时间分别为180、360和540s,仪器按照设置好的加热位置和加热曲线自动运行。结果表明:采用多束激光并行加热系统,可以在几分钟的热处理时间内获得结晶度和发光性能良好的烧结样品,比传统制备工艺十余小时的烧结时间大幅缩短。这将为高温热处理的条件筛选和高通量制备提供一种节能省时的新技术方案。

摘要：设计了一种由圆形硅纳米线和涂覆石墨烯的三角形纳米线组成的混合等离激元波导结构,采用有限元方法研究了该波导中的基模场分布和亚波长传输特性。利用硅纳米线波导周围的倏逝波与石墨烯的耦合,大幅提升了等离激元波导的亚波长传输性能。研究结果表明,三角形顶角大小、间隙距离、石墨烯费米能级等对模式的传输特性有很大影响。所设计的波导结构具有强光场局域、低损耗传播和高品质因数等优点。与同类型结构相比,所设计的波导综合性能更优,有望应用于波导集成型等离激元光器件中,如调制器、纳米激光器等。

摘要：数值孔径(NA)作为投影物镜的基本参数,决定了投影物镜的成像分辨率。在利用双光栅Ronchi剪切干涉仪测量投影物镜波像差时,NA也是实现波像差高精度检测的一项基本参数。提出了一种基于Ronchi剪切干涉像面光栅轴向离焦的投影物镜NA测量方法,理论推导了像面光栅离焦时空间光程差的数学表达式,通过测量轴向两个不同位置处的剪切波前并提取倾斜项系数,利用两个轴向位置的距离以及倾斜项系数的差值计算得到投影物镜NA值。在此基础上,开展了仿真分析和实验,以NA设计值为0.3的投影物镜为测量对象,实验测得NA为0.292,测量误差小于0.004。同时开展了几何光学测量方法的对比实验,进一步验证了所提方法的有效性。该方法利用波像差检测装置测得的剪切波前实现投影物镜NA的在线测量,不需要使用额外的装置或器件。

摘要：封装是光电子器件的关键技术之一。同时,器件的封装还影响器件的性能。文章提出了一种基于波长滞后的方法来评估激光器在298 K至10 K环境温度范围内的热阻。通过计算降温和升温过程中波长滞后的程度来表征热阻大小。该方法解决了低温环境中无法评估激光器散热性能的问题。这对低温光互连具有重要意义,也为低温环境中激光器的封装设计提供了参考。

摘要：悬挂式单轨轨道梁为开口薄壁箱梁,结构阻尼比小,极易发生风致振动,从而影响列车乘坐舒适性、结构耐久性及安全性,有必要研究悬挂式单轨轨道梁结构的风致振动特性及相应的减振控制措施。考虑风载荷的流体特征,运用计算流体力学(CFD)和有限元法(FEM),建立风载荷流体-轨道梁流固耦合模型并予以验证,分析风致振动引起的轨道梁动力响应,提出“X”形减振器的减振设计方案,研究其减振效果与弹簧刚度及阻尼器阻尼特性的相关性。结果表明:在11级侧风作用下,风载荷会在轨道梁附近产生涡流,导致梁体横向位移响应共振放大;“X”形减振器可有效抑制共振放大现象,当刚度为50 kN/m及阻尼为50 kN·s/m时,减振效果最优,可降低36.7%的轨道梁位移振幅,且可在0.2 s达到最大耗能效果。

摘要：为解决传统双波段红外成像系统构型复杂的问题,提出了一种将自由曲面棱镜引入双波段成像系统的一体式构型。基于设计中约束追迹光线角度的低灵敏度优化方法,实现了F数为1、焦距为20 mm、视场角为21.8°×16.4°的双波段(3.7~4.8μm和8.0~12.0μm)红外光学系统。在20 lp/mm空间频率处,系统中波红外波段和长波红外波段内所有视场的调制传递函数(MTF)分别高于0.79和0.67。经公差分析可知,该自由曲面棱镜的制造可采用单点车削机床实现。同时,完成了长波红外自由曲面棱镜的试制。