基于光电检测技术棉花成熟度快速评估方法的研究

棉纤维成熟度及细度参量是影响纺织加工质量的一个重要指标,目前采用的间接测量方法不能准确评价棉纤维的品质质量.本文利用夫琅和费衍射光学方法,线阵CCD探测棉纤维衍射光信号,经小波分析去噪,根据明暗条纹分布计算获得待测棉纤维细度.在实验室恒温（23℃）、恒湿（45%）环境下,对8个品种不同成熟度等级的棉花进行了测量,同显微镜测量结果相比较,结果表明两种方法有很好的相关性,相关系数为0.956,均方差为0.332.因此基于光电检测技术方法能够实现实验室中棉纤维成熟度快速检测,为实际生产中棉花成熟度直接、快速的光电检测提供了理论研究基础.     

扭摆法测转动惯量的粘性阻力研究

针对扭摆法测物体转动惯量系统误差较大的缺点, 提出了实验中3种塑料圆柱选取周期值 N =5, 并 采取3组周期平均值, 从而最大程度上降低系统误差. 发现当N 不是很大时, 粘性阻力对转动惯量起主要作用, 此 时转动惯量的大小与空气的接触面积大小有很大关系. 增加空气接触面积, 非线性阻尼效果增强. 表面积S越大, 转动惯量理论值I和实验值I ′之间的差异就越大, 不确定度也随之变大, 非线性阻尼导致的实验值与理论值之间的 差异越来越明显     

物理光学课程思政教学研究与实践

课程思政是实现"三全育人"的有效途径,也是高校落实立德树人的必然要求.课程思政要求专业课的知识传授、能力培养和思想塑造的内在功能同时实现.物理光学是光电信息技术类专业重要的专业基础课.对课程中蕴含的思政元素与具体教学实施,以及教学效果进行了阐述.实践结果表明将课程思政元素融入课堂教学当中,实现了专业课育才育人的目的 .     

Generation of domain-wall solitons in an anomalous dispersion fiber ring laser

We report experimental observations performed using a net anomalous dispersion Er-doped fiber ring laser without polarization-selective elements, highlighting the domain-wall solitary pulses generated under the incoherent polarization coupling. By adjusting the pump power and the polarization state appropriately, bright and dark solitons can stably co-exist in the cavity, both centered at 1562.16 nm with a 3-dB spectral width of ～ 0.15 nm and a repetition rate of 3.83 MHz. Moreover, the 0.8 mm long thulium-doped fiber (TDF) facilitated the mode-locking and self-starting of the laser. This is the first demonstration of a laser being used to generate bright and dark solitons synchronously while using TDF as the saturable absorber (SA). Except possessing the all-fiber structure, the laser exhibits good stability, which may have a significant influence on improvement of the pulse-laser design, and may broaden practical applications in optical sensing, optical communication, and soliton multiplexed systems.     

硅纳米线阵列电极作为细胞色素c传感器的研究

利用化学刻蚀法由p型硅片制备了硅纳米线阵列,经过表面去氧化层处理后,制备了检测蛋白质细胞色素c的电化学传感器.实验表明,硅纳米线阵列电极对细胞色素c有良好的电化学响应,并且在低浓度条件下具备线性响应的特点.根据与未经表面处理的硅纳米线阵列电极的实验结果相对比,提出了细胞色素c所具备的羧基末端与硅纳米线阵列电极表面的Si-H相互作用从而改善传感性能的检测机理.     

小样本数据下圆柱薄壳初始缺陷不确定性量化的极大熵方法

具有不确定性特征的初始缺陷被认为是导致薄壳结构实际临界载荷值与理论解不相符并呈现分散特征的主要原因.对实际薄壳结构初始缺陷的建模至少需要考虑两个方面的不确定性量化,一是对缺陷分布形式和幅值等固有随机性的量化,二是对小样本量和不准确测量所导致缺陷统计量的不确定性的量化.本文在利用随机场的Karhunen-Loeve展开法对薄壳初始几何缺陷建模的基础上,提出一种基于极大熵原理的缺陷建模方法.首先,采用极大熵分布来估计Karhunen-Loeve随机变量的概率密度函数,以适应不能使用高斯随机场进行缺陷随机场建模的情况.随后,通过将经典的等式约束极大熵模型扩展为区间约束极大熵模型,实现对实际工程中仅能获得少量薄壳结构几何缺陷样本数据所导致的认知不确定性的量化.最后,将所提方法用于对国际缺陷数据库的A-Shell进行缺陷建模和临界载荷预测.研究表明,所提基于区间约束极大熵原理的随机场建模方法在能够有效表征实测数据高阶矩信息的同时,还具备量化小样本数据导致的认知不确定性的能力,并且高斯随机场模型和基于等式约束极大熵原理的随机场模型是本文所提建模方法的两种特殊情况.     

薄壁圆筒壳初始几何缺陷不确定性量化的极大熵方法

针对薄壁圆筒壳结构轴压屈曲载荷的缺陷敏感性以及真实几何缺陷的不确定性,提出一种基于实测缺陷数据和极大熵原理的初始缺陷建模与屈曲载荷预测方法。首先,将初始几何缺陷视为二维随机场,并利用实测缺陷数据和Karhunen-Loève展开法将初始缺陷的随机场建模转化为随机向量的建模;其次,利用极大熵方法确定随机向量的概率分布;最后,基于所构建的初始缺陷随机模型,利用MCMC抽样方法和确定性屈曲分析方法,进行随机屈曲分析并给出基于可靠度的屈曲载荷折减因子。数值算例表明,与直接假设随机场相关结构的方法相比,本文方法的结果是对薄壁圆筒壳屈曲载荷的一个更无偏估计。     

颗粒冰与钛合金冻结强度的剪切试验分析

飞机在湿度较大的高空云层飞行时,空气中液滴碰撞飞机发动机叶片后易产生具有颗粒结构的冰体。为研究叶片上冻结冰对飞机发动机运行性能的影响,本文在低温实验室内采用喷雾法在钛合金表面制备颗粒结构冰,模拟飞机发动机叶片上冻结冰的形成过程。通过自主研制的剪切试验仪对不同环境温度下冻结的冰体与钛金属表面的剪切强度进行试验测量,得到了温度(T)与剪切强度(τs)的对应关系。试验结果显示,冻结冰与钛金属粘剪切强度随着环境温度降低而增加,并呈现出明显的线性关系。应力时程曲线显示,颗粒冰与钛合金表面粘结处发生的剪切破坏为典型的脆性破坏过程。本文为研究飞机发动机上冰体的力学性质、飞机防冰设计以及相应数值模拟提供了重要的参考数据。     

西部地区交通建设中的泥石流灾害与防治对策

我国西部地区铁路、公路交通干线共有泥石流灾害 4 70 0余处, 占全国道路泥石流灾害的 70 %以上。泥石流分布广泛, 成灾方式多样, 灾害严重, 制约了西部地区交通建设的发展。本文提出了做好路线方案比选, 防患于未然, 正确评判泥石流沟和发育现状, 工程设计要适合泥石流特点, 以及提高防灾减灾勘察设计水平, 开展泥石流防治试验示范工程研究等六条防治对策。     

陶瓷纤维对普通硅酸盐混凝土的强韧化效应

 采用液压试验机和Φ100 mm分离式霍普金森压杆实验装置,研究了体积分数为0.1%、0.2%和0.3%的陶瓷纤维混凝土的准静态和动态力学性能,分析了陶瓷纤维的增强机理,并将其与相同纤维体积分数的碳纤维混凝土进行对比。结果表明：陶瓷纤维改善了普通硅酸盐混凝土的准静态力学性能;纤维体积分数为0.3%时,抗压强度提高15.0%,劈裂抗拉强度提高8.5%,抗折强度提高12.7%。冲击荷载作用下,陶瓷纤维混凝土的动态抗压强度和比能量吸收随平均应变率的增加近似线性增长;体积分数为0.2%时,陶瓷纤维的增强、增韧效果最佳。陶瓷纤维对普通硅酸盐混凝土的增强、增韧效果总体上优于碳纤维。