光纤光栅技术与应用专题讲座(三) 第6讲 光纤光栅传感技术在土木工程中的应用

针对利用光纤光栅进行应变、温度等测量已经在土木工程中较为普遍这一现状,首先对光纤光栅传感技术进行应变、温度等测量的基本原理进行了描述,重点讨论了为满足耐久性、安装方便与温度自动补偿等需求光纤光栅传感器的封装技术,最后介绍了光纤光栅传感器在土木工程中实际应用的现状。     

高动态GNSS信号多普勒模拟任意阶直接数字合成器设计

为高精度模拟高动态条件下GNSS信号的多普勒特性,提出一种任意阶直接数字合成信号合成器的设计方法。设计任意阶直接数字合成信号合成器的结构;通过理论分析,推导各级累加器相位初值的计算公式;给出字长选择方法。经仿真验证,该方法能精确模拟GNSS信号的多普勒特性。此外,提出的直接数字合成器设计方法不受阶数的限制,可普遍应用于各类信号模拟器的设计。     

DIP引脚应变分析

为了研究双列直插式元件在振动冲击环境下的可靠性,首先通过建立其物理模型,利用莫尔积分方法对引脚的变形进行分析,可以得到引脚任意位置的变形量;而后建立元件的实体模型,利用有限元方法对其应力应变进行仿真分析,结果表明在外载荷作用下,引脚是元件的薄弱环节,尤其在引脚与其他部位连接位置处易出现应力集中使其应变量较大,导致可靠性降低;最后进行振动冲击环境下的应变测量试验,在30 g的冲击载荷下,引脚的最大变形量可达66.47×10-6,在50 g的冲击载荷下,引脚的最大变形量可达173.95×10-6,在扫频过程中,当激振频率为146.48 Hz时,引脚的变形量最大。     

高层公寓建筑防火设计探讨

高层公寓的火灾特点不同于普通的高层住宅，其火灾危险性高于普通住宅。分析了高层公寓的火灾特点，并从消防车作业面、安全疏散、防火分隔、防排烟、灭火设施、内装修等方面提出了高层公寓防火设计应注意的问题。     

大椭圆停泊轨道月球探测器发射窗口运动学约束特性分析及转移轨道快速设计方法

通过分析大椭圆停泊轨道月球探测器发射窗口的运动学约束特性,给出了转移轨道运动学约束对发射窗口的影响规律,进一步明确了在该种情况下月球探测器的发射机会和增加窗口的可能性.并结合发射窗口运动学约束特性,提出了一种基于大椭圆停泊轨道的地月转移轨道快速设计方法.仿真结果验证了大椭圆停泊轨道下探测器发射窗口运动学约束特性分析的正确性,以及转移轨道设计方法的有效性.     

二维超声速空气引射器启动特性试验研究

超声速引射器是高空模拟试车台的重要组件,在发动机启动前利用引射器对试验舱预抽真空,可避免发动机启动初始时刻燃气漏入试验舱造成燃气在发动机中分离,对获取发动机在高空环境下的完整推力特性具有重要意义。而该工况下超声速引射器的启动过程是引射器工作过程中最为恶劣的工况,设计不合理的引射器会导致启动压力过高甚至不能实现启动。建立了缩比超声速空气引射器试验台对超声速引射器的启动特性进行研究,采用压力测量方法结合纹影技术对超声速引射器处于极限启动压比时的流场进行了描述,研究结果表明混合室收缩比越小,引射器极限启动压比越低。同时给出了定位超声速引射器不启动原因的判据:当引射器不启动是由引射总压不足引起时,盲腔压力在引射总压提高时降低,并在临界启动状态下达到最小值;而由混合室收缩比过小导致的引射器不启动在引射总压提高时盲腔压力单调上升。     

Burning rate and other characteristics of strontium titanate (SrTiO3) supplemented AP/HTPB/Al composite propellants

In a quest of search for a new burning rate modifier for composite propellant, strontium titanate (SrTiO₃), a perovskite oxide has been chosen for evaluation in a composite propellant formulation based on its other catalytic applications. Initially, SrTiO₃ was characterized for particle size, morphology and material/phase identification (using XRD). By varying SrTiO₃ content in a standard composite propellant, different compositions were prepared and their performance and processing parameters like the end of mix (EOM) viscosity, mechanical properties, density, burning rate, pressure exponent (n-value), etc. were measured. The results reveal that 2% SrTiO₃ causes more than 12% enhancement in propellant burning rate (at 70 ksc pressure) in comparison to the standard propellant composition. The pressure exponent also increases to 0.46, whereas the standard composition was having its value as 0.35.     

靴形喷油速率耦合预喷射对超高压共轨柴油机性能的影响

在介绍超高压共轨系统工作原理的基础上,基于GT-Power软件建立单缸超高压共轨柴油机的仿真模型,并利用试验验证模型的准确性,而后通过模型分析不同喷油速率、靴形喷油速率耦合不同预喷油量和靴形喷油速率耦合不同预喷提前角对超高压共轨柴油机动力性、经济性以及燃烧排放特性的影响。结果表明:通过调整超高压共轨系统中电控增压器电磁阀和喷油器电磁阀的开启时间,能够实现喷油速率的柔性可调。随着喷油速率从矩形变化到靴形,柴油机缸内压力、温度以及NO_x排放量均逐渐降低,而soot排放量逐渐升高,且靴形喷油速率可使柴油机获得最大的功率(扭矩)和最低的油耗率。靴形喷油速率耦合较小的预喷油量可以使柴油机获得更好的动力性、经济性和燃烧特性,但同时也会导致NO_x排放量的升高。靴形喷油速率耦合较大的预喷提前角有助于改善柴油机排放特性,但受到预喷油量的限制,效果并不明显。     

A general model of heterogeneous system lifetimes and conditions for system burn‐in

Burn‐in is a technique to enhance reliability by eliminating weak items from a population of items having heterogeneous lifetimes. System burn‐in can improve system reliability, but the conditions for system burn‐in to be performed after component burn‐in remain a little understood mathematical challenge. To derive such conditions, we first introduce a general model of heterogeneous system lifetimes, in which the component burn‐in information and assembly problems are related to the prediction of system burn‐in. Many existing system burn‐in models become special cases and two important results are identified. First, heterogeneous system lifetimes can be understood naturally as a consequence of heterogeneous component lifetimes and heterogeneous assembly quality. Second, system burn‐in is effective if assembly quality variation in the components and connections which are arranged in series is greater than a threshold, where the threshold depends on the system structure and component failure rates. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 50: 364–380, 2003.     

高功率微波对YBCO超导材料的改性

用固相反应法制备了123相YBCO超导块材。利用超导电性（Tc）测量、扫描电镜（SEM）等方法研究了高功率微波加载及退火处理对YBCO样品的影响。电阻－温度关系曲线表明,处理后的样品在超导起始转变温度Tco≈90K处由半导体型向超导转变,超导转变宽度△T增大。SEM结果显示,晶粒大大细化。作者认为,由于高功率微波对样品的瞬时高压作用,在样品中引入了阻碍磁通蠕动的钉扎中心,同时,退火处理改善了晶粒之间的弱连接,为提高临界电流密度Jc创造了条件。