截断参数对高斯光束俘获力的影响

以射线光学模型为基础,研究功率恒定的高斯光束对折射率大于周围介质折射率的球形微粒的俘获力时,通过改变截断参数可以在尽可能高效利用激光光束能量的前提下使更多会聚角较大的光线经过透镜,从而产生更大的光学梯度,进而产生更大的俘获力.     

SWMM模型参数敏感度分析应用研究

SWMM模型参数一般根据SWMM手册中取值范围经验选取,但根据经验值模拟的计算结果与实际情况相差较大。针对上述问题本研究基于扰动分析法对参数进行敏感度分析,利用多目标粒子群优化算法对模型参数率定。分析结果表明,参数对峰值流量而言,不透水区曼宁系数和透水区曼宁系数为敏感参数;参数对总产流而言,不透水区曼宁系数、透水区曼宁系数和最小渗入速率为敏感参数,粒子群的多目标优化算法对模型参数率定的计算结果相对误差较小,精确度较高。     

基于栅格粒子滤波的人体头肩三维姿态估计

为了实现单目视频中人体头部和肩部位置的自动跟踪,并估算出人体头肩部的三维姿态.提出了一种新的基于头-肩三维模型的栅格粒子滤波方法,使用Chamfer距离进行边缘相似性度量.算法使用一个预先生成的离散化的栅格状态空间,在每一个时间步将该状态空间的一个较小的子空间作为粒子的搜索空间,有效地限制了所用粒子数量,提高了粒子滤波过程的执行效率.由于三维信息的缺失,单目视频中人体三维姿态估计一直是一个难点问题.而实验结果表明,本方法能够有效并准确地估计出人体头肩部的三维姿态,为人体姿态分析和行为理解的研究提供了一个新的基础.     

由光的波粒二象性探讨光的平波损失

大量物理实验已充分证实了光由光疏介质(绝对折射率较小)射向光密介质(绝对折射率较大)而反射时,光的位相将突然改变π,在物理学中称半波损失.此短文试图从光的波粒二象性探讨光的半波损失微观机制.     

基于FTP定量分析的ESPI方法在气流场测试中的应用

利用ESPI技术测量气流场的散斑位移,CCD快速采集热气流扰动的N帧时序散斑干涉图,采用序列相减或自动相减得到时序相关条纹,对相关条纹进行傅立叶变换、频谱滤波、逆傅立叶变换、三维相位展开,计算出气流快速变化过程中任意时刻物光的相位变化,并得出相位变化与气流场散斑位移和折射率梯度的关系式,也可再现气流场的变化过程,为热物理参数测试中的快速动态过程提供一种实验分析手段     

钢渣粒子电极三维电催化法处理模拟印染废水

为提高钢渣的综合利用率,同时降低三维电催化技术中粒子电极的制备成本,利用钢渣制备出具有一定磁性的钢渣粒子电极.利用扫描电镜和振动样品磁强计对钢渣粒子电极的磁性与表面形貌进行了定性和定量表征,其磁饱和强度为1.638 6 A·m2/kg.在设计好的三维电化学氧化系统中,研究其处理模拟印染废水的性能.结果表明:利用磁性钢渣粒子电极的三维电化学氧化系统降解模拟印染废水中罗丹明B的最佳条件为初始质量浓度5 mg/L,槽电压5 V,初始p H为4,支持电解质投加浓度为0.15 mol/L.     

氧分压对TiO2薄膜光学性能的影响

为得到光学性能良好、稳定的TiO2薄膜,采用离子束溅射的方法,改变氧分压,在k9玻璃上制备出不同结晶取向不同光学常数的TiO2薄膜.采用椭圆偏振光谱仪测试、拟合得到薄膜的厚度、折射率和消光系数.薄膜通过400℃退火,利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜的成分、结晶和取向进行分析.实验结果发现,随氧分压增加折射率减低,当氧分压达到1.0×10-2Pa时,折射率在2.43附近,变化趋于稳定.氧分压对薄膜的消光系数k影响较大,氧分压高于1.0×10-2Pa时在可见光和近红外区薄膜消光系数近似为0.随氧分压降低,薄膜从(101)向(200)转变.在此氧分压下,得到的薄膜折射率稳定,消光系数相对较小.     

双自由度浮体的CFD模拟与能量吸收特性分析

波浪能装置中浮子的运动性能直接影响装置的能量吸收.采用基于N-S方程的CFD方法建立三维数值波浪水池,对一种特定波浪能装置中的浮子进行时域数值模拟,并与实验对比验证了该方法的可行性.从流场的角度分析浮子运动对周围流体的影响,研究浮子在单自由度垂荡、单自由度纵摇和双自由度垂荡、纵摇时的运动及能量吸收规律.结果表明:浮子在单自由度垂荡和纵摇时,其俘获宽度比随PTO阻尼系数的增大会出现最大值,即俘获宽度比存在最佳PTO阻尼;浮子双自由度运动时其俘获宽度比高于浮子单自由度运动时的俘获宽度比;浮子不同自由度的对比表明,两个自由度在浮子的能量吸收上可以相互影响.     

多自由度波浪能装置参数激励运动研究

为了研究多自由度波浪能装置的参数激励运动及其对波能俘获能力的影响,利用势流理论建立多自由度轴对称型波浪能装置的频域和时域仿真模型,将垂向动力输出（PTO）机构安装在PTO管内,使浮体在波浪作用下沿管滑动. 纵、横摇铰接轴分别连接PTO机构,PTO阻尼力矩与纵、横摇角速度成正比. 设垂向PTO阻尼力与浮体沿管滑动速度成正比,为了评估参数激励运动,仅在时域模型中将垂向PTO阻尼力分解到垂向和水平方向时保留非线性项. 结果表明,垂向PTO阻尼力是装置产生参数激励运动的主要原因. 产生参数激励运动时,垂向PTO俘获的波浪能降低,参数激励运动的周期范围随波高、垂向PTO阻尼系数的增大而变宽. 随浪工况,垂向和纵摇PTO均连接 PTO阻尼时,若纵摇PTO阻尼力矩系数较小,则参数纵摇和参数横摇同时发生;反之,若纵摇阻尼力矩系数较大,参数纵摇受抑制,但会产生大幅值参数横摇;若要完全抑制装置的参数共振,纵摇和横摇PTO均须设置适当大小的PTO阻尼.     

Temperature Field Reconstruction in High-Temperature Gas by Using the Colored Background Oriented Schlieren Method

传统的背景纹影法应用于高温气体温度场重构时,由于不同波长的光线折射率差异,背景散斑点的成像会产生一定的模糊,而这将导致非常显著的测量误差。为解决这一问题,提出了一种采用不同波长散斑图像点的三维温度场测量方法。首先利用传统的黑白背景纹影法重建非均匀三维温度场,其次利用不同波长散斑点产生的折射偏差修正畸变量;然后通过分析不同波长背景散斑点的相关系数对所重构的温度场进行精确修正。最后通过运用龙格-库塔光线追迹法进行畸变量分析及热电偶接触式测量的实验对所提方法进行了验证,实验结果表明,彩色散斑背景纹影法可有效地实现精确地三维温度场重构。     

Detection of oil spills in a complex scene of SAR imagery

We present a method for detecting oil spills in a complex scene of SAR imagery,including segmenting oil spills,and avoiding false alarms.Segmentation is carried out using a multi-time and multi-hierarchical method by dividing the complex sea surface into bright sea and dark sea.Gray-based and edge-based segmentations are done to extract oil spills from bright and dark sea,respectively.The proposed method can extract complete oil spills,obtain better visual results,and increase detection probability more accurately than the traditional method.Based on the surrounding features and the oil spills’features,dark land spots and low contrast dark spots are removed efficiently,thus reducing false alarms.The experimental results demonstrate that the proposed algorithm has fast computation speed,high detection accuracy,and is very useful and effective for detecting oil spills in SAR imagery.     

弯曲液面反射光分布及透镜的变换作用

实验发现：局域上弯曲液面可在其反射光场中心形成“黑洞”;局域下弯曲液面可在其反射光场中心形成星形亮斑;中心“黑洞”的反射光场经透镜可变换为中心“星形”的亮斑。作者在文中还分析了特殊分布反射光场形成的机理,并讨论了透镜互易变换的过程。     

激光大气传输相干长度实验研究

通过激光水平大气传输实验,对接收的光强闪烁和光斑尺度特征进行记录。在强湍流条件下,利用光强闪烁计算出大气折射率结构常数Cn2,并以此反演大气相干长度r0,从而计算出光斑尺度;通过与实际测量得到的等效光斑尺度进行对比分析发现：二者存在一定偏差,在rn小于O．055m的条件下相差大约200μm2,但是其量级和时间变化趋势上基本一致,分析了误差产生的原因。     

基于光学电负性二元玻璃折射率和密度的研究

采用熔融法制备R2O3-B2O3（R=Bi,Sb）二元玻璃,测量二元玻璃的折射率、密度和禁带宽度,并利用二元玻璃禁带宽度Eg计算玻璃的光学电负性,再用光学电负性计算R2O3-B2O3（R=Bi,Sb）二元玻璃的2个重要参数：折射率和密度.实验结果表明,计算数值和实验数值非常接近,为R2O3-B2O3（R=Bi,Sb）二元玻璃的非线性光学材料的设计提供了一个很好的参数.     

光电系统光轴与机械轴同轴度测试方法

同轴度是光学系统的重要技术指标。目前比较先进的方法是利用激光准直方法测量同轴度,但其仅仅认为同轴度属于二维的范畴,忽略了其三维空间性,即在三维空间里水平与俯仰方向同轴度之间的相互影响。因此,提出一种基于三维空间建模的方法,对同轴度进行测试。首先,建立机械轴与光轴的空间关系模型;其次,定位光斑质心;再次,对获得的光斑图像坐标,进行圆轨迹拟合;最后,将光斑圆轨迹上的任一点坐标代入到光轴与机械轴的旋转模型,即可获得二者的同轴度。实验结果表明:俯仰偏转角度对水平偏转角度的影响不可忽略,该方法使水平方向的同轴度测量精度得到显著提高。此方法对于同轴度的评估具有十分重要的应用价值。     

湖南秀美林场评价体系研究

采用层次分析法(AHP法)构建了湖南秀美林场评价体系。以林场资源、建设管理、品牌形象为准则层,生态环境、景观资源、基础建设等7个指标为要素层,最终确定森林覆盖率、林木蓄积量、山体景观、可达性等35个评价指标,通过构建判断矩阵计算各层次指标权重。分析结果表明:准则层权重排序依次为B_1林场资源(0.597 1)、B_2建设管理(0.274 3)、B_3品牌形象(0.128 6);要素层权重总排序前三依次为C_1生态环境(0.361 6)、C_2景观资源(0.235 5)、C_3基础建设(0.164 1);指标层权重总排序前五依次为D_1森林覆盖率(0.144 1)、D_2林木蓄积量(0.081 4)、D_7山体景观(0.075 9)、D_8水体景观(0.064 7)、D_3PM2.5(0.052 7)。选取苏仙岭国有林场作为实证地对该评价体系进行验证,结果显示该评价体系能够反映秀美林场建设情况,具有一定的可行性,并结合分析结果对湖南省秀美林场建设提出了建议。     

达朗贝尔和柯西级数判别法的盲点

指出了达朗贝尔和柯西关于级数收敛性的两个判别法的失效情况,即盲点.分析了产生盲点的原因,给出了一个在一定条件下能够弥补盲点的新命题.     

苯胺点预测焦化蜡油物性及组成

借助实沸点蒸馏装置 ,将焦化蜡油分成九个窄馏分 ,分别测定了原料油和其窄馏分的性质。采用n -d -M法计算了窄馏分及原料油的结构族组成 (CA 和RA) ,考察窄馏分的相对密度、分子质量、折射率和残炭及芳碳率、芳环数等随苯胺点的变化规律 ,建立了利用苯胺点预测焦化蜡油物性及部分结构参数的经验关联式 ,用于原料油 (焦化蜡油 )的计算 ,除分子质量和芳环数 (RA)偏差较大外 ,其余预测结果能满足精度要求。其中利用苯胺点预测相对密度和折射率的平均相对误差小于 0 .8% ,残炭预测值平均相对误差小于 2 .8% ,表明该关联式具有一定的实用价值。     

异常工况下双进双排气门-导管许用间隙值研究

为提高双进双排气门的使用寿命,以气门-导管间隙ΔD为特征变量,采用有限元法分析ΔD、锥面角β对气门应力特性的影响,并探讨了在异常工况下双进双排气门的许用ΔD。研究表明:当ΔD≤0.22 mm时,最大应力及第二热点应力变化较稳定,而当ΔD>0.22 mm时,其随ΔD增大而急剧增大;此外,当ΔD=0.22mm时,最大表面应力随β的增加而增大,而第二热点应力随β的增加呈现先减小后增大趋势,且β=45°时,气门第二热点应力最小。研究有助于异常工况下双进双排气门的失效分析和气门结构的优化设计。     

相对折射率对于颗粒尺寸测量结果的影响分析

根据Mie光散射理论,如果颗粒的尺寸(或分布)保持不变,那么由颗粒的不同相对折射率就可以得到不同的散射光能量分布。因此,颗粒尺寸测量仪的测量结果将受到被测颗粒的相对折射率的影响。本文将从理论计算和实验结果两个方面来分析被测颗粒的相对折射率对测量结果的影响。