Periodical oscillating interface in directional growth under shear flow

Liquid-solid interface morphological evolution of SCN-2wt%H2O alloy was investigated in the presence of shear flow. It has been found that shear flow strikingly enhances the stability of planar interface at lower pulling rates. In the intermediate range of pulling rate, the interface experiences periodical oscillating ＂planar-cellular＂ and ＂cellular-dendritic＂ growth patterns. The formation of oscillating growth modes can be explained by two reasons： （i） The stabilizing effect induced by shear flow competes with the growing destabilizing effect by the increase of pulling rate, which provides the driving force for morphological evolution; and （ii） the establishment of stable solute field at the liquid-solid interface needs a period of time, leading to the result that the interface evolution can not stay stable at the equilibrium state. However, as the puling rate becomes higher, it plays more and more important roles in pattern selection and dendritic growth forms.     

Investigation on regenerator temperature inhomogeneity in Stirling-type pulse tube cooler

Regenerator is one of the most crucial components to pulse tube cooler (PTC) and thermoacoustic engine. As such regenerator is scaled up to high-power, the thermal and hydrodynamic communication transverse to the acoustic axis gets weaker and weaker. Under this condition, any unsymmetric factor could cause serious instability to the cooler or engine, which degrades their performance. Investigation has been carried out on a high-power two-stage thermal-coupled U-shape Stirling-type PTC. By detailed circumferential temperature measurements along the middle heat exchanger and second stage regen-erator, a kind of temperature inhomogeneity caused by unsymmetric pre-cooling effect of inter-stage thermal bridge was found in the lower part of the regenerator of the PTC. The temperature inhomoge-neity originating from the middle heat exchanger of the second stage regenerator amplified itself in the lower part of the regenerator and then internal streaming formed. The maximal radial temperature dif-ference could reach 30―40 K. Experimental results show that the temperature inhomogeneity intensi-fies with increased pre-cooling power and its direction can be reversed by changing the pre-cooling effect of the first stage PTC to heating effect by using external thermal load. This research shows that it is important to maintain the heating or cooling effects of heat exchangers uniform in high-power re-generative coolers and engines.     

两类不同免疫策略下的SIR流行病模型

研究了两类不同免疫方式下具有饱和传染力的SIR流行病模型的动力学行为.在连续免疫接种方式下,确定了基本再生数R0.用Lassalle定理和Poincare-Bendixon的三分法定理得到疾病消除平衡点和地方病平衡点全局渐近稳定的条件.在脉冲免疫接种方式下,确定了基本再生数R.利用脉冲微分方程的Floquet乘子理论和比较定理,研究了疾病消除周期解的全局渐近稳定性和系统的一致持久性.结果表明,当基本再生数小于1时,该传染病将逐渐消失;当基本再生数大于1时,该传染病将流行,成为地方病.     

超硬铝合金试件中斜裂纹脉冲放电止裂

采用ZL-2超强脉冲放电装置实现了7A04超硬铝合金试件中斜裂纹的止裂实验.在瞬间超强脉冲电流作用下,裂尖前缘发生了强烈的绕流热集中现象,斜裂纹裂尖附近金属熔化,钝化了裂尖,阻止了干线裂纹源的开裂趋势.对止裂前后裂尖附近金属组织进行了显微观察,并对止裂前后裂纹附近的断口进行了对比分析;在万能材料试验机上对试件进行了拉伸力学性能对比测试.研究表明:在斜裂纹止裂瞬间,裂尖熔化,同时实现了组织超细化,提高了裂纹的扩展功,改善了试件的抗拉力学性能.     

基于二阶锥规划的峰值旁瓣抑制滤波器设计

针对相位编码信号的高旁瓣问题,提出一种基于二阶锥规化的峰值旁瓣抑制滤波器设计方法。将最大增益处理损失约束下的最小峰值旁瓣滤波器设计转化为二阶锥规化问题,采用内点法进行高效求解。与已有方法相比,所提方法可以兼顾峰值旁瓣、处理增益损失和滤波器长度三方面的指标,具有设计灵活、精度高和收敛性好的优点。最后仿真和实测数据结果验证了方法的有效性。     

TMS320LF2407芯片数字逆变控制器的建模与仿真

以一个基于数字信号处理(DSP)的TMS320LF2407芯片的数字逆变控制器的设计为例,分析利用Embedded Target for TI C2000 DSP 模块与Matlab的Simulink产品中的其他模块合并,实现对逆变控制器进行仿真和编程下载的应用.建模和仿真结果表明,可以避开繁琐的编程步骤,直接进行在线算法验证,获取最优的控制程序,所产生C语言程序代码可在TMS320LF2407A处理器上运行.     

多壁碳纳米管修饰丝印电极的制备及在尿酸测定中的应用

利用丝网印刷技术制作一次性使用的丝印碳糊电极,采用吸附法将羧基化的多壁碳纳米管修饰在电极表面,建立测定尿酸的简单快捷的电化学分析方法.将该法用于全血尿酸的测定,在pH7.4的磷酸盐缓冲溶液中,测定尿酸的伏安行为,多壁碳修饰电极比裸电极具有更好的选择性和更高的灵敏度.差示脉冲伏安法测得尿酸浓度在2～100μmol/L范围内,峰电流值与浓度呈线性,相关系数为0.9979,检测限为1.0μmol/L.在全血样本中,加入0～0.4 mmol/L的尿酸溶液,线性相关系数为0.9975.该方法简单、快速,电极制作成本低,所需仪器简单,样品不需预处理,用于全血尿酸的测定结果满意,可作为一次性测试条使用,为尿酸检测走入小型化、家庭化提供了实验基础.     

结合灰度熵变换的PCNN小目标图像检测新方法

为了自动地进行小目标图像分割检测,从含单一弱小目标图像的特征出发,提出了一种结合灰度熵变换的脉冲耦合神经网络(PCNN)小目标图像分割检测新方法. 该方法在对有随机噪声和复杂背景图像进行非线性灰度熵变换滤波的基础上,考虑灰度熵值灰度图在满足先验概率目标背景比条件下,选择包含单一小目标局部窗口作为处理图像区域,并在局部最小交叉熵判据下,进行改进型PCNN迭代分割检测处理. 实验结果表明,该方法不仅能可靠地检测出复杂背景及随机噪声干扰下弱小目标,并且在PCNN运行处理过程中,可自动地完成最佳分割检测.     

激光损伤过程中导带电子产生机理

价带电子跃迁至导带形成自由电子,长激光脉冲作用时,自由电子吸收能量并传给晶格,使材料温度升高;短激光脉冲作用时,自由电子发生碰撞离化,使导带中电子数目急剧上升,当材料达到一定温度或自由电子达到临界浓度时便发生损伤．随着激光技术的发展,人们不断的完善导带电子的产生机理,以达到计算值与实验结果相一致;激光脉冲越短,越多的光-电子相互作用机制会影响导带电子的产生,雪崩离化、多光子离化、导带电子衰减及导带电子能量分布等相互耦合,导带自由电子的产生过程非常复杂．文中综述了激光损伤过程中导带电子产生的机理模型,并提出了应用于亚皮秒及飞秒激光脉冲的耦合多速率方程．     

高海拔列车上列车员脑组织氧饱和度的无创检测

研究青藏铁路车厢内供氧是否能减轻缺氧对列车员脑组织的损伤。采用自主开发的近红外组织氧无损监测仪检测了在低海拔(平均海拔0.5～2.0km)路段和车厢内供氧的高海拔(平均海拔3.0～5.0 km,车厢内氧浓度维持在23%～25%)路段的列车员脑组织氧饱和度(rSO2),同时用脉搏血氧仪无创检测列车员指端脉搏血氧饱和度(SpO2)。高海拔路段同低海拔路段相比,rSO2平均下降3.6%,SpO2平均下降3.7%。这表明:车厢内供氧缓解了高原缺氧,但因个别列车员脑组织rSO2仍显著下降,所以对青藏铁路列车员的脑保护仍待研究。