自旋极化电流驱动下磁涡旋的旋转回归运动和手征性反转

将方向为（-1,1,-1）的3个自旋极化电流通入纳米盘, 用OOMMF(object oriented micromagnetic framework）软件分析自旋极化电流大小和位置分布对磁涡旋动力学行为的影响. 结果表明： 磁涡旋核做旋转回归运动时, 最大速度在轨迹上的位置相对固定, 利用该性质， 可在最大速度处引入缺陷, 使磁涡旋核运动到缺陷处被钉扎并发生反转, 从而实现磁涡旋核极性的可控反转； 通过改变极化电流的大小或位置, 可调节磁涡旋核旋转回归运动频率的大小； 在高电流密度区域, 可实现磁涡旋手征性反转, 且反转时间较短； 与极化电流位置对称分布相比, 其手征性反转的电流范围变大, 达到暂态构型的时间变短.      

自旋极化电流驱动下磁涡旋的旋转回归运动和手征性反转

将方向为（-1,1,-1）的3个自旋极化电流通入纳米盘, 用OOMMF(object oriented micromagnetic framework）软件分析自旋极化电流大小和位置分布对磁涡旋动力学行为的影响. 结果表明： 磁涡旋核做旋转回归运动时, 最大速度在轨迹上的位置相对固定, 利用该性质， 可在最大速度处引入缺陷, 使磁涡旋核运动到缺陷处被钉扎并发生反转, 从而实现磁涡旋核极性的可控反转； 通过改变极化电流的大小或位置, 可调节磁涡旋核旋转回归运动频率的大小； 在高电流密度区域, 可实现磁涡旋手征性反转, 且反转时间较短； 与极化电流位置对称分布相比, 其手征性反转的电流范围变大, 达到暂态构型的时间变短.      

活性粒子的运动属性和堆积密度诱导多种涡旋模式及其转变

涡旋运动广泛存在于不同尺度的活性物质中，是一类典型的自组织集群行为。本文实验研究了3种不同运动模式的活性粒子，在受限容器中产生不同类型的涡旋行为及转化。发现活性粒子的涡旋受到粒子堆积密度和运动属性的影响，具有多种涡旋运动模式。在低中粒子堆积密度时，随着粒子运动性质变化，涡旋行为从瞬态涡旋过渡到相对稳定的时空涡旋，最终形成非拓扑保护的边界流涡旋。而在高堆积密度时，涡旋模式从拓扑边界流转变为时空稳定的体涡旋，直至最终的非拓扑边界流涡旋。研究结果指出可使用外界激励调控活性粒子的单体运动性质，从而改变粒子集群运动特性，这既为活性粒子的涡旋运动提供了更丰富的内涵，也为实现活性粒子集群功能的灵活切换提供了新思路。     

河道交汇区涡旋结构研究

利用粒子图像测速技术(PIV)实现了基于涡量的剪切层和分离区位置的精确确定,同时对汇流区水平面内的涡旋结构进行系统观测和分析。研究发现:剪切层和分离区近水面和近底面水深平面的涡旋密度大,水深中部的涡旋密度小;支流流量增大的情况下涡旋密度均增大。槽底壁面湍流是近底面涡旋密度大的主要原因。剪切层由水流剪切产生的剪切涡以小旋转强度涡旋为主,分离区由水流分离产生的分离涡以中等及小旋转强度涡旋为主。     

基于旋转天线的二维高分辨成像算法

受涡旋电磁波产生方法和自旋目标成像方法的启发,提出了基于旋转天线的二维高分辨成像方法。首先构造了基于旋转天线的雷达观测模型;利用距离向傅里叶变换获取目标的距离仿真,推导出了包含目标方位角信息的多普勒效应的正弦表达式;最后将正交匹配追踪算法应用到该正弦信号中,重构出目标的方位角,有效提升了雷达波束范围内的方位角分辨能力。仿真实验证明,该算法对雷达性能要求较低,克服了成像质量对纯净的高模态涡旋电磁波的依赖,实现了对静止目标的二维高分辨成像。     

涡旋压缩机优化设计专家系统的开发与研究

涡旋盘的优化设计基于模型的推理运算过程，这些模型包括涡肇压缩机设计用的理论模型、实验模型和经验知识模型。优化过程分涡旋盘的涡旋参数优化和涡旋盘的尺寸优化两部分：参数优化是确定一组最好的涡旋参数、使涡旋压缩机的能效比ＥＥＲ为最高；尺寸优化是以有限元ＦＥＭ分析计算和手段，确定最优的涡旋盘尺寸，使它们的变形小，重量轻，强度大。利用该系统所设计的样机性能明显提高。     

组合型线涡旋压缩机的动力学模型

对组合型线的涡旋压缩机进行力学分析,并利用MATLAB给出这些力学参数随曲轴旋转的动态变化规律,在此基础上建立起主要部件的动力学模型,为组合型线涡旋压缩机的设计奠定了基础。     

一种涡旋压缩机轴向随变机构的设计

为了实现涡旋压缩机的轴向补偿,平衡轴向气体力,在原有动涡旋盘实现轴向补偿的基础上提出静涡旋盘的轴向随变结构.即在静涡旋盘上开设背压孔,在密封组件和静涡旋盘镶嵌处形成背压腔,通过可移动的密封组件来实现轴向补偿.此结构在产品样机中得到了实验验证,能够起到轴向补偿、平衡气体力及防止过载的作用.     

含多阶涡旋的无衍射阵列光束的设计

涡旋在光学领域一直有很广泛的应用价值,光学微操纵技术,自由空间的光通信,以及光学测量技术都用到了涡旋光.而高阶涡旋光和阵列涡旋光更是对粒子的批量自组装具有高效的作用,但以往的论文设计出的高阶涡旋光只局域在很小的传播范围(10~(-6)m),所以几乎没有应用价值.本文从理论上设计了含高阶涡旋的阵列涡旋无衍射光场,这种光场的无衍射传播距离大约在30cm左右.在数学上通过傅里叶变换方法推导了阵列涡旋无衍射光场的数学表达式,用数值模拟的方法得到了涡旋阵列光场,实验上利用空间光调制器(SLM)得到了多阶涡旋阵列光场.此外,我们还测量了这种多阶阵列涡旋光场的无衍射距离.本文的研究在光学微操纵,粒子批量自组装等领域具有应用价值.     

涡旋光束的轨道角动量的测量

理论分析拓扑电荷数大小相等、符号相反的两束拉盖尔高斯型涡旋光束的干涉,并从实验上研究拉盖尔高斯型涡旋光束的拓扑电荷数的改变及干涉特性.结果表明,采用加道威棱镜的马赫曾德尔干涉方法,可以容易地分辨涡旋光束的拓扑电荷数,并降低检测的误差.研究还发现,干涉后的光斑图样有缓慢的旋转现象.     

酸岩反应动力学的试验研究

本文使用旋转岩盘试验仪,在高温、高压旋转运动条件下,将四川二迭系阳新灰岩、展旦系白云岩以及大理石与不同浓度盐酸液(现场配方)进行了旋转反应试验研究。给出80公斤/厘米3、60℃、500转/分和1000转/分时酸岩反应系统的反应动力学方程;测出盐酸液与大理石和质纯石灰岩反应的反应级数近于1,白云岩和杂质较多的石灰岩的反应级数大于1。试验证明:温度和转速对酸岩反应的反应级数无影响。用不同沮度下的酸岩反应数据,算出酸岩反应系统的反应活化能为6910卡/克分子。     

回转轴系参数识别研究

本文以纺织机械中的一个重要部件——细纱锭子为例,从连续系统的复模态观点出发,研究了具有挤压油膜阻尼装置的回转轴系的参数识别问题,导出了连续系统振型方程的“共轭自乘积分式”,由此建立了具有任意分布的粘性阻尼和弹簧作用的连续系统物理参数和模态参数之间的关系,并且在对回转轴系进行复模态分析的基础上建立了识别系统油膜刚度和阻尼系数的迭代公式,从而只要采用单点激振、单点测量的方法即可足够精确地识别出系统的油膜刚度、阻尼系数。另外,本文还建立了求解回转轴系复频率的迭代公式。     

转子转速对吸入式气浮净化机浮选动力学的影响

在实验室装置上考察了转子转速对吸入式气浮净化机除油浮选动力学的影响．研究结果表明，转子转速对浮选速率常数有明显影响，不同转速范围其影响效果不同．给出了不同转速范围内浮选速率常数与转子转速、油滴平均粒径、气量的关联式     

光亮镀镍添加剂整平能力的循环伏安溶出法测定和研究

本文利用旋转电极上的循环伏安溶出法研究和测定光亮镀镍添加剂的整平能力.在影响测定的诸因素中,旋转圆盘电极的转速和电位扫描速度对测定结果影响显著.研究了在整平剂存在下电极旋转速度对阴极极化、电流效率和整平能力的影响,确定了应用本法测定整平能力的适宜条件.     

全向移动机器人运动控制系统的研究与实现

利用数字信号处理器为核心控制芯片，以足球机器人为应用对象，进行了三轴全向移动机器人运动控制系统的设计与实现。通过运动学分析，对平移、原地旋转、边平移边转身3种运动方式进行了研究和建模；采用上位机、无线模块、DSP控制模块、指南针等硬件设备搭建硬件系统，实现了各种运动模式。经联机调试，系统运动灵活，定位和姿态精确，可为其他全向移动平台的设计提供理论与实践的借鉴，也可为控制算法的研究提供硬件条件。     

旋转弹引信用卫星定位接收信号旋转解调方法

为解决旋转弹飞行中的高旋转、高动态条件会造成卫星定位接收系统无法正常定位的问题,针对旋转、动态环境开展了旋转弹卫星定位接收信号旋转解调方法的研究.详细分析了旋转条件对卫星定位信号接收的影响,并针对旋转特性设计了旋转跟踪解调环,用于对旋转的跟踪与解调,给出了旋转弹卫星定位信号接收系统的设计方案,基于Simulink实现了旋转弹卫星定位信号接收系统的仿真,并给出了相应的仿真与实验结果.结果表明,设计的以旋转跟踪环为核心的旋转弹卫星定位信号接收系统,在中心频率为200 Hz的情况下跟踪范围可达到±40 Hz,较好地满足了转速在200转/s左右的旋转弹信号接收要求.      

用单斜热线探针研究离心叶轮出口三维流场的计算机辅助测量系统

本文提出一套由单斜热线、等温型热线风速仪、探针移动及转动机构、多点采样脉冲分配器、采样保持器、模数转换器和IBM微型计算机组成的,用于测量叶轮出口三维流场和紊流特性的周期性多点采样测量系统。为了克服由于转速波动而引起的测点位置变化,本系统采用转速反馈的方法,即由转速对采样脉冲间隔修正的反馈系统,以减少测量误差。     

一种接触式圆柱体直径测量方法及装置研究

针对目前接触式圆柱体直径测量方法的缺陷,提出一种新型的接触式圆柱体直径测量方法,分析了该方法的原理,并对装置的总体方案、控制系统的硬件进行了设计,测量时能够快速准确地完成圆柱体直径的测量,并可为其他回转体零件直径测量提供技术借鉴。     

转盘周长的几何剖析

从几何与物理相结合的观点对爱因斯坦转盘中的周长问题作了剖析和计算，得出与爱因斯坦从直观考虑所得结论一致的定量结果，并与对转盘问题有关的若干问题作了澄清。     

固体材料外弹性阻尼支承的设计与实验研究

本文提出了一种用于高速旋转机械的新型固体材料外弹性阻尼支承(简称固体阻尼器)的设计方法,并通过挠性转子与带有这种阻尼器的流体动压滑动轴承结合的运行实验,介绍了转子-轴承系统的振动测试和分析方法。此种固体阻尼器的性能可在一定范围内选择,以便提供使转子振动得以控制所必须的阻尼。它的使用能够明显提高系统的动态稳定性。