光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器研究进展

光纤微腔传感器因本质安全、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点,在光纤传感领域中获得了广泛关注.针对光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器可测参量多并可实现多参量同时测量的特点,重点介绍了光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器技术的研究进展,包括对温度、压力、液体折射率、氢气质量分数、有机挥发物质量分数等参量的测量,详细介绍了传感器的制作方法、传感原理和实验结果.     

一种新的基于左手材料的小型化RFID微带天线设计

为满足射频识别(RFID)阅读器小型化的要求,提出一种新的基于左手材料的小型化微带贴片天线.贴片天线采用圆环结构,将地板开槽,形成左手材料特性的8型结构,对天线的特性参数进行仿真计算,仿真结果表明天线具有较好的回波损耗特性,尺寸比普通矩形贴片天线减小了90%,方向性也符合RFID技术对天线的要求,且该贴片天线结构简单,易于实现.     

基于光纤布拉格光栅的电镀镍应力实时在线监测

利用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器的特性,监测电镀应力。采用单一变量法,在不同温度和主盐浓度的条件下分别进行了对照实验。测试结果表明,FBG中心波长在电镀应力的累积过程中响应灵敏,不仅可以很好地监测电镀应力的大小,也能表征电镀应力的变化;能够为改善电镀工艺条件提供有效的依据,具有简便性、实时性、精确性的特点。     

基于布拉格光纤光栅偏振相关损耗的高敏感应力传感器

主要利用布拉格光纤光栅(FBG)的传感特性来实现横向应力测量,不同于通常利用反射波长解调的方法,而是利用有效FBG反射偏振相关损耗(RPDLeff)相关特性的变化来实现对横向压力的测量.根据耦合模理论,建立了RPDLeff横向压力传感的理论模型,数值模拟显示RPDLeff很适合用来制作灵敏的横 向压力传感器.并在不同...     

功能梯度材料梁结构的稳定性分析

基于一阶剪切变形非线性梁理论,运用物理中面的概念推出功能梯度材料(FGM)梁稳定性问题的基本方程,分析了功能梯度材料梁在面内热荷载作用下的稳定性。分析中假设功能梯度材料性质只沿梁厚度方向、并按成分含量的幂指数形式变化;利用打靶法对所得方程进行数值求解。结果表明,两端夹紧的FGM梁在均匀热载荷或非均匀热荷载作用下时都会发生过屈曲变形。     

纳米碳材料的合成及其影响因素

以甲醛-间苯二酚为前驱体,合成纳米碳材料.应用透射电镜及循环伏安测试对碳材料进行结构表征.结果显示,合成条件对碳载体的形貌和结构有很大的影响.直接甲醇燃料电池单池性能测试结果表明,炭化时间为2 h所得的碳材料可以作为DMFC电催化剂的载体.     

环境半导体材料Ca2Si的电子结构研究

运用Materials Studio软件对半导体材料Ca2Si的电子结构进行了计算,结果表明,Ca2Si材料为直接带隙类型材料,计算值比实验测量值小.Ca2Si的价带由Ca的4s、4p、3d态和Si的3p态构成;Ca2Si的导带主要是由钙的3d、4s、4p态构成,硅的3s、3p对导带的贡献相对要小得多.     

基于动力学的沥青路面材料阻尼特性研究

针对沥青路面材料阻尼特性问题,本文基于动力学基本理论,阐述了沥青路面阻尼机理,从材料组成角度和时间角度出发,分别讨论了沥青混合料的组成成分、龄期、含水量对沥青路面阻尼特性的影响。得出如下结论:随着集料的刚性成分增加,阻尼特性越来越明显,随着集料粒径的增加,阻尼值逐渐减小;材料的阻尼特性会随着龄期的增长而逐渐减小;材料的阻尼随着含水量的增加,在前期逐渐增大,且增大速度越来越小。     

基于形状记忆材料的纺织设计发展与应用

形状记忆材料是目前广泛应用于纺织领域服装设计开发的典型材料,对改善服装抗震性、抗褶皱、保温透气、防水保湿等功能有诸多益处。本文介绍了形状记忆合金和形状记忆聚合物作用原理,并结合国内外研究成果分析了目前形状记忆材料在纺织领域的发展与应用,为形状记忆材料实践研究提供参考。     

一维AB结构的电磁特异材料的有效媒质参量确定

基于推广的相干势近似,将特异材料放入背景材料中,利用格林函数的方法计算一维AB结构的电磁特异材料体系的自能,态密度.态密度函数是背景材料的介电常数εref和磁导率μ-ref的函数.通过不断变换背景材料的介电常数ε-ref和磁导率μref,而使得态密度最大化,从而确定体系的有效媒质参量.     

光纤光栅三维拉力传感器设计

基于光纤光栅传感技术设计了一种用于监测变电站套管受力状态的光纤光栅三维拉力传感器.通过有限元仿真和实验测量结合的方式,实现了三维拉力传感器解调的设计和测试,在3个方向的灵敏度为0.01～0.02με·N^-1.对传感器进行加载测试,测试结果与加载结果基本一致,在600 N加载范围内平均误差为5.13%,光纤光栅三维拉力传感器能够实现对三维拉力的准确测量.     

金属管封装光纤光栅温度传感器特性的实验研究

介绍了光纤光栅温度传感器的金属管封装技术,通过实验研究其温度传感特性.采用热膨胀系数不同的内径r=1 mm,壁厚d=0.5 mm,长度L=100 mm管式结构的金属材料对光纤光栅进行贴壁封装实验时,得到黄铜管封装的传感灵敏度为14.9 pm/℃,紫铜管封装的为14.6 pm/℃,不锈钢管封装的为12.0 pm/℃,它们...     

基于交叉覆盖神经网络的人脸识别

提出一种利用交叉覆盖神经网络(ACNN)进行人脸识别的方法.该方法应用基于几何意义的MP神经网络模型——球面邻域模型,将神经网络的训练问题转化为点集覆盖的问题.通过分析交叉覆盖算法,阐述了人脸识别的训练算法,该算法克服了传统BP算法识别率低和易陷入局部最小的问题.实验结果表明,在采用多样本训练后,该算法具有较高的识别率。     

采用光纤光栅的光交叉连接节点中的同频串扰

从均匀光纤光栅滤波器的窗口函数出发,研究了基于光纤光栅解复用器的光交叉连接中由于光栅非理想滤波特性引起的同频串扰问题,推导了两类同频串扰(同源相干串扰和非同源串扰)同时影响下的系统功率代价表达式,并由此计算了光栅耦合系数、光栅长度及偏振匹配因子等对系统性能的影响.     

基于虚拟结构的分布式编队控制方法

提出一种用于编队机动运动控制的分布式编队控制方法。以虚拟结构为框架,在编队控制算法里加入队形反馈,邻近的分散编队控制器之间进行通信和协调,使得编队控制器既能控制编队机动运动速度,又能在编队机动过程中较好地维持队形。证明了该编队控制方法的收敛性。对有控制输入饱和约束的机器人组成的编队进行仿真,验证了该方法的有效性。     

光纤光栅测头信号解调方法及实验研究

光纤布喇格光栅触发式测头是一种新型测头. 传感信号解调是光纤光栅作为敏感元件应用于测头的关键技术之一. 在光功率与波长漂移量函数关系的基础上,借助双频激光干涉仪、纳米级的微动平台对试制的测头进行FBG自解调实验. 结果表明,研制的测头分辨率达到100nm,验证了光纤布喇格光栅应用于触发式测头的可行性.     

基于景观结构的林地生态风险空间统计分析

以湖北省英山县为例,依据土地权属调查资料建立村域尺度的林地生态风险模型,探讨乡村林地生态风险空间分布模式.研究表明:(1)林地生态风险与地形因子有较大相关性,村域坡度越小,风险水平越高;(2)林地生态风险水平总体呈现出较强的空间集聚趋势,风险水平较高(或较低)的村域趋于和同类的村域相邻;(3)每个村域的风险关联模式及空间分布不尽相同,"低—低"型村域在县域北部高海拔地域上呈现出连片分布态势,"高—高"型村域在县域中南部地域上形成连片分布格局,"低—高"与"高—低"型村域则以分散分布为主.研究结果为有效采取风险规避措施提供了理论依据.     

基于TS-DFT高速光谱解调的FBG温度分布检测

基于时间拉伸-色散傅里叶变换（time-stretch dispersive Fourier transformation,TS-DFT）技术实现了光纤布拉格光栅反射谱高速解调。解调系统由锁模激光器、环行器、色散补偿光纤、参考光栅、传感光栅以及数据采集和处理模块组成。实验得到了传感光栅在不同温度场下的时域映射光谱,通过与光谱仪测量光谱对比,验证了系统高速光谱解调能力,解调速率为51.2 MHz。结合光谱反演算法得到了沿光栅轴向的温度分布,空间分辨率为200μm,实现了传感光栅高速、高空间分辨率温度传感。     

基于遗传算法的智能框架结构作动器最优配置

在模态可控度及最小费用函数的基础上,针对目前因使用组合优化来布置作动器所带来的困难,采用遗传算法来确定振动主动控制中作动器的最优配置.为适于框架结构的具体计算,对常规遗传算法约束条件的引入进行了改进,最后给出了计算实例.算例表明这一方法是有效的.