梯度折射率超材料透镜

超材料是由人工设计的、具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构,有负等效质量密度、负等效弹性模量、负折射率等特性.声子晶体超材料是一种具有周期性结构的超材料,其布拉格带隙或局域共振带隙的存在使处于禁带频率下的声波或弹性波进入声子晶体后无法在其中传播.其能带特性可以通过设计进行调节,使通带频率下的声波或弹性波进入具有特定结构的声子晶体后,实现成像、聚焦以及定向传输等对波传播的极端控制功能.梯度折射率超材料是一种折射率随空间变化而变化的结构.梯度折射率透镜由局部非均匀结构组成,其折射率是空间坐标的函数.波在透镜中会沿着弯曲的轨迹传播,可以通过适当的设计实现对波的弯曲、偏转和聚焦等功能.梯度折射率的设计可以通过改变局部晶体单元的性质实现有效折射率的梯度分布,如改变声子晶体的晶格尺寸、散射体的填充率、散射体的材料等.此外,梯度折射率超材料透镜能够通过设计在宽频率范围内精准聚焦波,从而实现能量采集等工程应用.本文从光学理论原理、透镜设计及其应用三方面展开介绍,首先对理论基础以及目前构建梯度折射率器件的几种方法进行总结,然后从透镜的应用角度介绍几种典型案例,最后对透镜的未来研究作出展望.     

复合材料飞机电磁环境的多尺度分析

复合材料飞机电磁环境的分析属于多尺度，电大尺寸问题，采用传统数值方法会引起离散化剖分的奇异性问题。文章提出了一种基于薄层阻抗边界条件的多尺度分析方法，在该方法中，首先采用全波频域方法在微观尺度下计算复合材料的电磁响应，考虑其材料、结构和厚度等参数的影响，并将其等效为具有相同电磁响应的边界条件；其次将此等效边界条件引入到复合材料飞机电磁响应的计算过程中，在宏观尺度下用全波频域方法计算整个飞机的电磁环境。多尺度分析方法无须对复合材料飞机蒙皮进行电磁离散化，解决了网格剖分的奇异性问题，实现复合材料飞机电磁环境的数值研究。     

低勘探程度地区烃源岩综合评价——以塔里木盆地西南拗陷石炭系烃源岩为例

综合考虑烃源岩沉积时的内在属性和沉积之后的外在演化两个方面,筛选烃源岩厚度、总有机碳含量及镜质体反射率评价参数,并提出等效有机碳厚度概念,利用等效有机碳厚度和镜质体反射率参数的交会叠合,建立了低勘探程度地区烃源岩综合评价方法。运用此方法对塔里木盆地西南拗陷石炭系烃源岩进行综合评价,预测最有利烃源岩位于研究区的乌恰—喀什—阿克陶和莎车—泽普—叶城一带。该方法预测的有利烃源岩区域与目前的勘探现状吻合,显示了此评价方法在低勘探程度地区的可行性。     

欢欢和乐乐的故事(十五) 打结的学问

正鼠妈妈从草丛里钻了出来,带了一堆干草回家。"孩子们,让我们一起来编麻绳!"鼠妈妈叫来了鼠哥俩。在妈妈耐心地指导下,鼠哥哥欢欢和鼠弟弟乐乐每人编了1根麻绳。而鼠妈妈呢,三下五除二编了2根。这4根麻绳的长度都是4厘米。"如果把它们打结连在一起,成为一根长绳,那该多好!"欢欢出了个金点子。     

“阶梯式”综采工作面安全快速对接技术

正百善煤矿六四采区6413综采工作面靠近煤层风氧化带,受其影响,使切眼呈阶梯状,风巷及各切眼局部地段遭受中等程度风化,产状变化较大,并且在工作面内百善主体向斜东翼绝大部分范围内"三隔"缺失形成"天窗区",正常回采时带来一定的安全隐患。由于地质构造复杂,如果采用正规矩形工作面布置,将造成煤炭资源采出率低的现象。为了提高煤炭采出率,工作面布置了三个倾斜长度不等的切眼,提前将液压支架、刮板运输机中部槽安装在切眼内,待回采至各切眼位置时,实施设备对接工作。由于对接前对设备和现场条件的分析充分,现场     

基于失效模式的输电塔优化设计

对基于失效模式的输电塔进行优化设计。首先,由完全气弹风洞试验处理得到等效静力风荷载。其次,寻找失效模式以及失效路径上的关键杆件。最后,对不符合承载力要求的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化。研究结果表明:在完整失效路径上存在关键的破坏杆件,对关键杆件进行优化可以有效地提高结构承载力;基于失效模式的优化是一种直接消除薄弱点的优化,优化效果较好;优化结果能达到目标可靠指标的要求;随风速的增大,优化的效率有所降低。     

《电工学》中几种电路分析方法

本文针对一道例题，用《电工学》中常用的四种分析方法：电源的等效变换法、节点电压法、叠加定理和戴维宁定理进行求解，以帮助学生理解各种分析方法的内容，掌握其特点与注意事项，加深对各种分析方法的辨析。     

声学超材料声场增强与传感应用技术

声学超材料是一种新型的声学介质,它通过设计结构来实现天然材料所不具备的物理特性,获得人们所期待的超出常规的声学属性。在声学应用中,超材料经常被设计出各种结构以实现声波调控的目的。由于具有结构灵活、设计性强和超出自然材料的优异性能等优点,声学超材料受到了广泛的关注,也成为声学领域的一个热门研究方向。本文针对声场增强型声学超材料,结合超材料声学传感技术的研究发展,介绍了几种具有代表性的研究成果,主要包括基于F-P共振型声场增强、Mie共振型声场增强的声学超表面和渐变型声场增强的声学超材料。简述了它们的基本原理和功能特点,并对声场增强型声学超材料的应用前景进行了展望。     

2D-3D异质结结构中超短耦合长度的研究

采用时域有限差分法分析、模拟和设计了2D-3D异质结结构中的定向耦合器，并且通过非平面和平面的优化设计实现了小于2a（a为晶格常数）的超短耦合长度。研究结果表明，当位于耦合区域的晶格常数由1.25a-1.25a-1.25a-1.25a变为1.5a-2.0a-1.5a时，获得的耦合长度小于3a；同时将位于输入波导和耦合波导之间介质柱的宽度减小到0.18a，可获得小于2a的超短耦合长度。该耦合长度对于实现密度集成电路的小型化非常重要。     

风力机叶片等效悬臂梁模糊PID控制

针对嵌有复合材料的风力机叶片,其振动以挥舞为主要形式,能量主要集中在一阶、二阶,采用压电纤维作为敏感执行器件,组成压电智能控制系统,对风力机叶片振动进行研究.将风力机叶片等效为悬臂梁,基于压电材料的压电本构方程以及压电智能悬臂梁状态空间方程,采用模糊控制实现PID参数自整定,进行振动抑制并采用MATLAB进行值仿真,结果表明模糊PID在振动抑制上比普通PID有更好的自适应性,能够实现参数自动调整.