形状记忆合金悬臂梁变形特性分析

基于梁的弯曲变形理论,建立了形状记忆合金梁的非线性控制方程,研究了拉压不对称系数对悬臂梁在集中载荷作用下的非线性变形的影响,分析得出相变各阶段梁截面应力分布,自由端的挠度以及相边界变化情况。结果显示,拉压不对称系数越大,中性层位移越大且最大值越靠近固定端;拉压不对称系数对受压侧相边界影响大于受拉侧;随着载荷增加,相边界整体向自由端移动且移动越来越慢。     

温度影响下转动变截面纳米梁的自由振动分析

基于Euler-Bernoulli梁理论,利用Eringen非局部弹性原理推导得到温度影响下转动变截面纳米梁自由振动的控制微分方程并进行无量纲化,采用微分变换法(DTM)对无量纲控制方程及其边界条件进行变换,计算了温度影响下转动变截面纳米梁在两端夹紧-简支和夹紧-自由两种边界条件下横向自由振动的无量纲固有频率。再将控制微分方程分别退化到无转动的纳米梁和转动的悬臂梁,求解了梁在一端夹紧一端自由边界条件下自由振动的无量纲固有频率,并将得到的结果与现有文献作了比较,证明DTM对求解该问题的有效性。最后考虑不同无量纲升温、无量纲轮毂半径、非局部纳米参数、无量纲转速和截面变化系数对于纳米梁自振频率的影响。     

压电智能悬臂梁的主动振动控制

以悬臂梁振动系统为研究对象，利用压电材料的正、逆压电效应，分析了压电片和悬臂梁之间的相互耦合关系，建立了压电悬臂梁的动力学模型和基于闭环控制系统的状态方程．在此基础上，研究了反馈控制增益、压电片位置及压电片长度对柔性梁振动控制性能的影响．根据计算获得了反馈控制增益、压电片位置、压电片长度与振动能量、控制能量的关系曲线．为压电智能悬臂梁的振动控制设计提供了依据．     

光纤光栅调谐技术

改变格栅间距或者光栅区域的有效折射率可用来调节光纤布喇格光栅的反射波长,本文将介绍业已发展起来的用于调节布喇格波长或者光栅啁啾性的机械调谐、热调庇、磁场调谐以及光控调谐等技术,阐明了不同调谐技术各自的调谐范围、啁啾调谐能力、调谐装置的灵活性等.     

一种变截面悬臂梁挠度计算方法研究

考虑梁的弯曲变形和剪切变形,利用单位荷载法推导等宽矩形截面且高度线性变化的悬臂梁分别在弯矩、集中荷载和线形分布荷载作用下的最大挠度理论计算公式,得到此类梁的柔度,再利用截面分解和变形协调条件,导出箱形和工字形变截面悬臂梁的挠度公式。通过算例,验证了该方法的合理性,为此类截面构件的变形控制提供了参考。     

联合载荷作用下悬臂梁满应力截面设计

讨论了悬臂梁在联合载荷作用下满应力截面设计问题．首先建立了梁的力学模型,通过考虑一个微元体的平衡得到了悬臂梁满应力计算公式和设计控制方程．应用龙格库塔法解非线性方程得到了该问题的数值解,给出了截面高度随梁长的变化曲线．通过算例说明满应力梁的体积比等截面梁的体积有极大的优化．     

反应离子束刻蚀闪耀光栅技术

一、引言反应离子束刻蚀是在离子束刻蚀基础上发展起来的具有广泛应用前景的微细加工技术.近年来,已被用来制作全息闪耀光栅.二、实用全息闪耀光栅反应离子束刻蚀全息闪耀光栅制造工艺请参阅文献[2],在石英基板上涂美国Shipley公司AZ1350胶的感光灵敏度峰值为260nm处,并随波长增长而感光灵敏度降低.现有氦镉激光器产生的441.6nm波长或氩离子激光器产生的457.9nm波长均可使用,但较理想的是325nm或更短的接近峰值波长.刻蚀装置采用冶金所自制的反应离子束刻蚀镀膜装置.选择合适的刻蚀工艺参数,在涂有浮雕光栅掩膜条纹的石英上进行反应离子束刻蚀,已刻蚀出国内第一批实用石英全息闪耀光栅,光栅面积为45×45mm~2,空间频率为1200l/mm.经测试:一级衍射效率为75%,一级波面象差λ/8,杂散光2.5×10~(-7),无鬼线,分辨率达理论值87%.所选择的刻蚀工艺稳定重复,成品率高.     

温度对双芯布拉格光纤光栅二阶偏振模色散影响的研究

应用了一种对称结构的双芯光纤,写入对称的光栅,形成双芯布拉格光纤光栅.实验研究其在不同温度下的反射谱线和二阶偏振模色散(PMD)随波长变化曲线,分析了二阶PMD随温度变化的情况.实验表明,二阶PMD随着温度的变化而改变,温度增加两峰中心波长的漂移程度相同,其他因素无明显变化,二阶PMD中心波长峰值随温度增加成线性向长波长方向漂移.研究结果对双芯光纤光栅温度传感的应用提供了一定的指导意义.     

均布荷载作用下悬臂梁的弹性力学解

梁是土木工程中最常见的构件.材料力学基于平衡方程、物理方程和平截面假定的梁的计算分析结果,对浅梁较为精确,对深梁存在较大的误差,难以满足结构设计的要求.为此根据弹性力学平面问题基本理论,采用半逆解法,求出了悬臂梁在均布荷载作用下的应力、形变和位移.可供工程结构设计和弹性力学教学参考.     

温度影响下变截面梁自由振动与屈曲的微分变换法求解

基于Euler-Bernoulli梁理论推导了变截面梁在温度影响下的自由振动控制微分方程,并利用微分变换法(DTM)对控制微分方程以及边界条件进行变换,求解了两端夹紧、两端简支、一端夹紧一端简支3种不同边界条件下变截面梁自由振动的无量纲固有频率和热屈曲临界温度。考虑了无量纲升温和截面变化系数对变截面梁自由振动频率的影响,并计算了不同截面变化系数情况下变截面梁达到屈曲状态时的无量纲临界温度。将计算结果与已有文献进行对比,说明了DTM的准确性和有效性。     

闭口薄壁弯扭复合梁的自由振动分析

利用广义变分原理建立了正交各向异性材料闭口薄壁弯扭梁自由振动的一组控制方程,其中考虑了材料的各向异性、横向剪切变形、与扭转有关的翘曲变形以及在各向异性材料中引起的各种弹性耦合对该梁振动特性的影响。直接对控制方程进行求解,可以求得该梁自由振动的固有频率及其相应的振型表达式。最后结合算例,对该梁在一端固定一端简支条件下的固有频率及振型进行求解,并将其与使用ANSYS梁单元的有限元结果进行了比较。     

正交光栅干涉仪的有效光源分析

本文用有效光源法分析了正交光栅干涉仪的干涉图。对于第一级近似,发现条纹与波长无关及一个似正交光栅结构定域在与光源位置无关的平面内。     

少模光纤长周期光栅——从模式转换到高灵敏度光纤传感

少模光纤长周期光栅具有波长选择性好、插入损耗低、结构灵活多变、集成度高、与光纤系统兼容等优点,是实现少模光纤中模式转换、涡旋模式调控的有效手段,在光纤通信和光纤传感领域都展现了巨大的应用价值.该文介绍了少模光纤长周期光栅在模式转换和光纤传感方面的研究进展,首先介绍了少模光纤长周期光栅的制备技术、模式耦合原理,重点介绍了少模光纤长周期光栅模式转换器,包括标准长周期光栅和螺旋长周期光栅,最后详述了基于少模光纤长周期光栅的光纤传感器的工作原理和实现方法.     

应用光纤光栅传感器监测弹性材料内部应变

通过添加调试剂,使光纤光栅与弹性材料牢固地接触,利用此种方法将两个连接的光纤光栅传感器正交埋置在弹性材料模块中.对模块施加外力,引起光栅的布拉格反射光的波长发生变化.通过对波长漂移的观测,实现该材料内部应变的检测,并测量出材料的泊松比.实验结果与理论预期基本一致,表明此埋置方法可实现FBG传感器对弹性材料的内应变进行有效地监测.     

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.     

光纤光栅对聚焦超声场检测的研究

对聚焦超声场的声压特性进行了分析;利用传输矩阵法分析了切趾光纤光栅的反射谱;分析了超声波对光纤光栅作用会产生几何效应和弹光效应,引起谱线产生漂移,给出了参量的变化关系式;并通过实验测得无任何物理作用时的反射谱,不同频率超声波作用下谱线漂移曲线.证实了,超声波对光纤光栅作用会使中心波长产生漂移.     

光栅明纹偏向角的实验研究

本文讨论了斜入射时光栅明纹偏向角存在最小值的实验现象及相关原理，提出了利用最小偏向角测量光波波长和光栅常数的方法。     

双光栅太阳能电池研究

针对现有太阳能电池板吸收层厚度较薄,吸收波长与带隙接近的光子能力较弱的问题,本文提出了一种双光栅太阳能电池结构,并使用RSOFT软件的CAD模块建立了由MATLAB模拟优化后得到的多晶硅薄膜太阳能电池模型,最后计算了转换效率,验证了利用双光栅可以显著提高单晶硅薄膜太阳能电池的转换效率和短路电流的能力。     

长周期光纤光栅的制作及热退火特性

本文给出了长周期光纤光栅的制作方法，研究了长周期光纤光栅的热退火特性，得出长周期光纤光栅的中心波长随不同退火条件的变化趋势，最后根据老化曲线法确定退火的温度和时间，发现当老化参数达到14900时，光栅的光学特性就达到了稳定，即可满足实际应用的需要。     

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。