SHPB实验波形振荡问题的影响与解决方法

对分离式霍普金森压杆试验中因波导杆弯曲效应而产生的波形振荡问题进行了分析,并提出解决方案。对不同电桥连接方法进行了理论分析和实验验证,提出了全桥接线法消除弯曲效应的影响,得到无振荡的波形曲线,并对数据分析的二波法和三波法处理结果进行了比较分析,给出了SHPB实验中解决弯曲效应的最佳桥路接法。     

非线性弹性杆中的孤波解及其数值分析

推导了非线性弹性杆中波动方程的一般形式,采用修正的完全近似法,得到了孤波的渐近解,并对其进行了数值分析,发现了钟状和振荡型两种孤波,理论和数值分析表明,孤波是由材料非线性和杆的横向效应相互作用引起的,其传播速度与波幅有关,波幅越大,坡传播速度越大;波宽与波速的平方根成反比,波速越大,波宽越窄;波宽与表征波的弥散效应的量有关。     

岩石类介质SHPB试验加载波形的数值分析

采用基于细观损伤力学基础而开发的动态岩石破裂过程分析系统RFPA2D对大直径SHPB装置中压杆的应力波弥散效应进行二维数值分析,讨论了矩形应力脉冲和三角形应力脉冲两种加载波形对弥散结果的影响.结果表明,基于细观损伤力学基础而开发的动态岩石破裂过程分析系统RFPA2D能够较真实地模拟SHPB试验中波形传播过程;在大直径SHPB实验技术中,由于压杆的横向泊松效应,波形在传播过程中的弥散现象明显;选择合适的加载波形可以有效降低SHPB装置中应力波的弥散效应,其中三角形波加载可以降低大直径SHPB动态测试中的应力波弥散,是岩石混凝土等非均匀材料SHPB动态测试的较理想加载波形.     

软件滤波的示波血压测量算法及Android实现

提出软件滤波与示波法相结合的改进算法.利用三重软件滤波处理,针对传统示波法血压测量中脉搏振荡波提取和波形突变点选择的困难,从混合压力信号采样数据中有效提取出特征明显的脉搏振荡波,通过幅度系数法确定脉搏振荡波中突变点的幅值范围,利用波形判别法仅在该幅值范围内选取突变点,完成舒张压和收缩压的测量.在Matlab中进行仿真,并在Android移动平台上实现.Matlab仿真结果表明:该算法具有较强的可靠性和准确性.     

振荡管内非定常流动的数值模拟

建立了振荡管内非定常流动与传热的数学模型 ,分别采用Godunov格式和控制容积法对气动方程及传热方程进行离散 ,得到了管内压力波形、气流速度及温度随时间的变化历程 .所得管内压力波在波形和相位上与实验结果吻合较好 ;排气初期的气流速度最大且温度最低 ;管内出现强反射激波 .提出的求解Riemann问题迭代初值可使迭代快速、稳定收敛     

弯曲波-纵波彩虹捕获效应及其模式转换

弹性波彩虹捕获效应是指不同频率成分的弹性波在结构的不同位置停止向前传播并发生能量聚集的现象,而弹性波模式转换是指弹性波在传播的过程中其极化方向发生改变的现象。利用彩虹捕获效应实现弹性波模式转换是弹性波操控领域一个新的方向。为了实现弯曲波和纵波之间的双向模式转换,提出了一种梯度结构梁。通过传递矩阵法解析求解了子胞的能带结构,利用有限元法验证了其正确性。根据子胞的能带结构,从波数演化角度解释了弯曲波-纵波彩虹捕获效应及其模式转换的产生机理。通过有限元仿真,验证了弯曲波-纵波彩虹捕获效应以及彩虹捕获效应发生时弯曲波和纵波的双向模式转换。     

基于PSpice的函数发生器的设计与仿真分析

函数发生器的作用是产生不同幅度和频率的波形.为了设计能产生正弦波、方波、三角波的函数发生器电路,采用理论分析与软件仿真结合的设计方法,在OrCAD/PSpice环境中建立仿真模型,对各功能电路进行仿真分析实验.实验中得到三种波形并对起振时间和振荡频率等参数进行测量,并与理论值做出比较.结果表明,利用PSpice对电子电路特性进行仿真分析,易于实现,为电路设计提供可靠的理论依据.     

一种用于评价PD信号去噪前后波形畸变的新参数

针对常用的波形评价参数(normalized correlation coeffiient,NCC)和变化趋势参数来描述振荡波形畸变情况的不足,利用数字化测量中不同离散波形对应时刻的微分的比值越趋于1波形越相似的原理,提出并定义一种能微观描述波形畸变程度的变化细节参数,阐述了该参数的数学意义,并用信号的功率谱验证了其正确性.理论仿真研究表明:它能有效评价振荡波形衰减尾部的细节畸变情况,与NCC配合使用,并结合信噪比能更好地对局部放电信号去噪的效果进行综合评价.     

SHPB的径向惯性效应修正

惯性效应是造成SHPB试验中试件应力不均匀和多轴性的主要因素.对SHPB试验中的径向惯性效应进行了分析,发展了Dharan修正模型,考虑了径向应力的不均匀分布和试验加载过程中试件变形速度的变化,推导了新的径向惯性修正公式.计算分析表明,修正公式可有效减小测试应力应变曲线的振荡,消除波形中上升沿波头对屈服应力测试的影响.     

复杂衰减振荡波形的模型参数估计─互相关Prony算法

在Ｐｒｏｎｙ算法的基础上，结合互相关函数计算，提出了一种适合于多个有不同时延的振荡于波组成的复杂振荡波形的模型参数估计方法──互相关Ｐｒｏｎｙ算法。仿真波形的分析及高压断路器操作振动实测加速度信号的分析都表明这个方法能获得满意的结果。     

考虑P-Δ效应压杆几何非线性问题的解析法

将压杆弯曲平衡微分方程的解(即挠曲线方程)分解为正弦曲线和多次曲线叠加的形式.通过对压杆的特定受力平衡状态的分析,把求解压杆微分方程问题,转化为根据压杆的边界条件和平衡条件确定挠曲线方程的待定几何参数问题.建立了考虑P-Δ效应(轴力二阶效应)的挠度理论计算公式.算例分析证明,该解析法具有较高的适用性和高效性.     

平滑滤波对ECG的R波幅值影响研究

平滑滤波的目的是消除高频纹波干扰,ECG波形调理往往需要进行平滑滤波.平滑滤波会对高频尖峰波形产生削峰,ECG中的R波波形高尖,易受影响.讨论并实验了平滑滤波对不同采样率、心率和不同QRS间期时的R波削峰程度,进行了理论分析,给出了实验结果,为ECG的信号调理提供参考.     

立杆初弯曲对满堂支撑架稳定承载力的影响

为研究立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响,采用随机缺陷模态法引入立杆的初弯曲。以某一扣件式满堂支撑架为例,考察立杆初弯曲方向角和幅值随机变量对满堂扣件式钢管支撑架的影响,进而提出基于拉丁超立方抽样的改进随机缺陷模态法。采用上述方法,分别分析了不同缺陷最大幅值、样本数量和直角扣件抗扭刚度情况下,立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响。结果表明:随着缺陷最大幅值的增大,立杆初弯曲将更为显著地降低结构的承载力,立杆的初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架稳定承载力的影响不可忽略;采用拉丁超立方法对满堂支撑架进行稳定分析时,样本数量应不少于立杆根数的两倍;直角扣件抗扭刚度越大,立杆初弯曲对满堂扣件式钢管支撑架的影响更为显著。     

人体胆道系统中压力波传输的模拟实验

以相似理论为基础,建粒并验证了模拟人体胆道系统模型,以ＤＺ－５型振荡仪为压力波振荡源,采用微机Ａ／Ｄ动态测试系统,在模拟人体胆道系统模型实验台上,开展了压力波传输规律、奥狄斯（Ｏｄｄｉｓ’）括约肌功能的研究,同时进行了振荡排石实验。验证并完善了理论分析提出的振荡排石机理。建议对失去括约肌功能的患者在振荡治疗时采取在预置Ｔ管中放置单向阀。振荡排石参数的优化、脉频对排石的影响有待进上步的探讨。     

生物活体组织温度振荡机理的模拟实验研究

基于作者提出的理论详细研究了活体组织温度振荡行为的物理机制,建成了类似于生物传热系统的人工模拟装置,开展了一系列原理性验证实验,所得结论与理论预示和分析得到的结果较为吻合,因而揭示了生物活体组织温度振荡效应的热波机制,使得对这一重要的热生理现象有了新的发现和认识,为进一步从事相关研究奠定了基础。本文实验装置中所观察到的温度振荡现象在工程热物理领域内可能也系首次报道。     

时间域线性Radon变换vsp波场分离

阐述了常规线性Radon变换和时间域高分辨率线性Radon变换的基本原理,讨论了Radon变换的端点效应、截断效应和空间假频问题,同时给出了利用相似函数法压制端点效应的方法和避免空间假频的参数选择原则,并且对理论模型用文中提到的方法进行波场分离并进行了误差分析,取得了较好的效果,表明时间域高分辨率线性Radon变换能够使线性同相轴的能量得到较好的收敛,对波形的恢复较好,取得了良好的上下行波分离的效果。     

化学活性媒质中激光束传播的特点及透射功率的振荡

本文对红外激光在气相化学活性媒质(甲醇与氨混合气体)中的光束传播特点进行了实验研究。在适当的实验条件下,观察到了激光透射功率的振荡,给出了振荡波形,并解释了此振荡的成因。     

胶合板加载损伤的声发射信号小波包特征提取

为识别胶合板的不同损伤类型,将小波包时频分析与能量谱相结合,提出基于时频和频段能量占比的胶合板损伤声发射信号特征提取方法。结果表明:3层胶合板表板断裂信号以膨胀波和弯曲波模式并举,频谱较宽,能量主要集中在小波能量谱的第1、2、3、4和7频段;5层胶合板表板断裂信号频率单一,幅值较高,以膨胀波为主;整板断裂主要以弯曲波模式为主,频率较低,能量多集中于第1、2频段;脱胶和3层板整板断裂信号波形为膨胀波和弯曲波混合型,弯曲波为主,能量多集中于第1、2、3、4频段。实验表明,频谱、小波包时频、小波包能量谱联合分析,能够识别各种加载破坏形式对应的声发射信号特征。     

混凝土材料的SHPB实验技术研究

为提高混凝土材料的SHPB实验结果的精度和可比性,结合混凝土的实验过程,对波导杆的弥散效应、试件内应力应变均匀性和试件的径向惯性效应进行了研究。研究结果表明:一维应力波假定和均匀性假定基本满足,混凝土试件是否有足够时间使应力应变达到均匀,取决于混凝土试件的最大应变值和应变率;实验中采用脉冲整形技术和恒应变率实验技术,并选用三波公式处理实验数据,可以增大混凝土的有效承载时间,减小试件惯性效应对实验结果的影响;当应变率接近或大于104时,需要考虑试件的径向惯性效应。     

考虑P-△效应压杆几何非线性问题的解析法

将压杆弯曲平衡微分方程的解（即挠曲线方程）分解为正弦曲线和多次曲线叠加的形式．通过对压杆的特定受力平衡状态的分析，把求解压杆微分方程问题，转化为根据压杆的边界条件和平衡条件确定挠曲线方程的待定几何参数问题．建立了考虑P-△效应（轴力二阶效应）的挠度理论计算公式．算例分析证明，该解析法具有较高的适用性和高效性．