焊接空心球连接H型钢Z字形螺栓节点静力性能研究

提出了一种新型焊接空心球连接H型钢Z字形螺栓节点(新型螺栓节点),该节点适用于全装配大跨度弦支穹顶结构体系上部网壳连接。该节点的弦杆采用热轧H型钢,方便栓接、施工便捷、制造能耗低,可以实现部品部件到体系的标准化。为了研究新型螺栓节点的静力性能,对该节点进行了轴压、轴拉、纯弯和压弯荷载工况下的有限元分析,研究了该节点在不同荷载工况下的破坏模式、承载力、刚度、延性等力学性能指标,对比分析了新型螺栓节点与焊接空心球连接H型钢焊接节点(焊接节点)的破坏模式和静力性能。研究表明,在轴压和压弯荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆局部屈曲和屈服,在轴拉荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆全截面屈服,在纯弯荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆局部屈曲。新型螺栓节点可以实现塑性铰远离焊缝和拼接区,符合“强连接,弱杆件”的设计要求。

LD端面抽运Z型腔的Nd∶GdVO_(4)激光器稳定性研究

为了提升半导体激光二极管端面抽运Z型腔固体激光器的稳定性,以Nd∶GdVO_(4)固体激光器为例,采用数值模拟的方法,在考虑晶体热透镜效应的情况下,研究了Z型谐振腔的臂长、镜片曲率半径等参数对高斯光束的影响,得到了晶体热透镜焦距随抽运光功率变化的关系曲线、谐振腔稳定性随热透镜焦距变化的关系曲线、以及高斯光束束腰半径随谐振腔分臂长和镜片曲率半径变化的关系曲线,并绘制了高斯光束的轮廓曲线。结果表明,适当选取Z型腔的分臂参数可在晶体主平面和后端镜处获得较小的束腰尺寸。本研究结果可对Z型固体激光器谐振腔的搭建提供理论参考及依据。

Z型梁-质量块结构内共振频率的参数设计

内共振频率设计是将内共振应用于工程的前提,采用哈密顿原理推导了Z型梁-质量块结构的运动控制方程和边界条件,进而得到结构的固有频率。通过调节折叠角度和质量块质量进行结构的内共振频率设计,并给出不同频率比的参数范围。结果表明:随着折叠角度的增加,1阶固有频率逐渐增大,而2阶固有频率具有先减小后增大的趋势。在较大的折叠角度下,调节质量块的质量能够分别满足1:2,1:3,1:4的频率比条件。

基于金属锡掺杂浓度变化的光学性能可调谐ITO薄膜制备研究

本文通过电子束蒸发技术制备了金属锡掺杂浓度不同的一系列ITO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计、四探针测电阻仪和Z扫描系统分别对ITO薄膜的物相结构、微观形貌、光学吸收、方块电阻和非线性光学性能进行测试和表征。结果表明,随着金属锡掺杂浓度由10%增加到30%:ITO薄膜的结晶质量增加;薄膜表面粗糙度增加,晶粒尺寸逐渐增大;等离子体吸收增强,且吸收峰的位置发生红移,光学带隙变窄;薄膜的方块电阻不断减小;非线性吸收系数逐渐增加,绝对值最大可以增至2.59×10^(-7)cm/W。时域有限差分拟合结果表明金属锡掺杂浓度不同的ITO薄膜电场强度变化规律与实验结果相一致。

机动车前照灯远光发光强度检测能力验证方案的探讨

针对目前国内机动车前照灯远光发光强度检测能力验证的实施现状进行介绍,指出当前机动车检测机构能力验证方案中存在的不足之处。该文介绍一种通过样品光源模拟机动车前照灯的机动车前照灯远光发光强度检测能力验证方案,该方案能有效保证能力验证过程中样品的一致性。并对该方案的样品光源制备、保密措施、数据统计方法及判定原则等环节进行分析,最后通过2020年四川省机动车前照灯远光发光强度能力验证的数据结果得到验证,证明该能力验证方案的正确性和可行性。

对准系统的Z向串扰解决方案

在对准系统中,相机可以在焦深范围内采集到清晰的标记图像。当相机安装存在微小倾斜角度时,照明光束不能垂直照射在标记平面上,导致相机拍摄的标记中心相对于视场中心的偏移量会随着焦面高度的微小变化会发生细微的变化。尽管使用相同的图像处理算法,标记在焦深范围内的不同焦面高度下的水平向对准位置有所差异,这严重影响了设备的水平向对准性能。为保证设备的对准精度,提出一种校正光束倾斜的方法至关重要。因此,提出了一种基于坐标系转换的Z向串扰解决方案,以实现对系统的光束倾斜校正,从而使水平对准位置不受Z向高度影响。

悬臂梁段不同拼接方式下延性节点静力性能分析

为了解决装配式钢结构的抗震问题,提出3种适用于模块化装配式钢框架的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点,通过拼接区的滑移或者削弱梁段的塑性变形实现节点良好的延性性能.为减少强震作用对梁柱连接焊缝的破坏,对3种不同的节点提出了各自的抗震设计要求.在对3组试件进行足尺静力试验的基础上,对节点进行了单调加载有限元分析.获得了节点的弯矩-转角曲线以及节点的破坏模式,并和试验结果进行了对比,得到了接触面摩擦力和螺栓拉力的变化规律.通过推导的简化计算公式对节点的初始转动刚度、滑移荷载和屈服荷载进行了计算.结果表明:节点静力加载的破坏模式为靠近拼接区域的悬臂梁下翼缘或者削弱梁段单独或者同时发生较大的局部屈曲变形,节点在破坏前经历了充分的塑性变形,属于延性破坏,3种试件都有良好的延性性能和塑性转动能力.节点简化计算公式得到的结果和试验结果吻合良好.

高能激光光束质量β因子的影响因素分析

采用二维线性调频z变换算法,分析了影响高能激光系统光束质量β因子测量准确性的因素。本文详细分析了采样点数(即衍射极限内的采样点数)和衍射光斑图像的能量损失率对光束质量β因子的影响。在衍射极限角直径2(λ/D)范围内不同采样点数的模拟结果表明:采样点数越高,光斑衍射图像的分辨率越高,进而光束质量β因子计算越准确。在一倍衍射极限角2.44(λ/D)范围内应最低不少于10个采样点,即可将β因子的测量误差控制在3%。同时,不同像差对光斑图像能量损失率的敏感程度不同,相同能量损失率下,高阶像差的β因子测量误差要高于低阶像差。特别是球差类的像差对能量损失最为敏感,约5%的能量损失就可带来15%~30%的β因子计算误差。

Z型压电振动能量收集装置

为解决压电振动能量收集结构难以同时满足宽频带、三维、高效采集等要求的问题,提出一种以Z型梁代替集中质量块的压电振动能量收集结构。通过Z型梁引入非线性质量,使收集器在低频范围内集中更多模态,拓宽采集频带。利用Z型梁结构的纵向和横向不稳定性实现收集器的三维度能量采集功能。分析了Z型梁在宽度增加后的动力学特性,探讨了压电片阵列排布的采集性能,并建立仿真模型和搭建实验平台,与螺旋形梁结构和经典悬臂梁质量块结构的动力学特性进行了对比。仿真及实验结果表明:当梁折叠层数为7层时,频率在50 Hz以内的模态数量达到了9个,在1~100 Hz间隔1 Hz的谐波激振下,Z型压电梁正向的采集电压-频率曲线峰值多达4个,且主要集中在0~40 Hz,最大开路电压达到16 V,大大拓宽了采集频带;横向和纵向的最大开路电压峰值均在10 V以上,横向和纵向的采集电压-频率曲线峰值数量均大于4个,实现了三维度能量采集,负载10 kΩ时最大输出功率达到了0.18 mW;在Z型梁宽度增加到100 mm时,在200 Hz范围内模态数大于30个,双贴片串联采集电压曲线峰值多达4个,最大电压达到了14 V,验证了Z型梁适用于压电片阵列排布。

高斯-贝塞耳光束的Z-扫描技术

对使用高斯 -贝塞耳 (GB)光束的Z -扫描技术理论进行了研究 ,结果发现 :理想高斯光束即使有一个很小偏离 ,也会导致测量灵敏度的显著变化 ;用一个小的贝塞耳光束调制高斯光束 ,Z -扫描的灵敏度比用常规的高斯光束增加 40倍以上 .

Z-扫描技术的灵敏度分析

单光束激光Z-扫描技术是利用光束的横向特性来研究材料的光学非线性的,其灵敏度的提高有助于测量微弱折射率变化。从入射光束、调制方式、光束检测等方面论述了Z-扫描技术的灵敏度。顶环光束入射相对于标准Z-扫描技术的高斯光束入射其灵敏度可提高2.5倍,但要求光源的输出能量达到一定值,仅适用于测定较小的非线性相移;在光路中插入调制元件后放大因子可达到780,但调节光路难以调节焦移效应。利用CCD作为探测器的TPDZ-扫描技术能够测量小于λ/15000的非线性相位畸变,CCD能够充分获得光束的横向信息,有望成为另一种测量光学非线性的常用方法。

Z-pins几何分布对其增强复合材料双悬臂梁Ⅰ型层间韧性的影响

复合材料Z-pinning增强技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的Z-pins,能大幅度提高层合板的层间断裂韧性,减少因低能量冲击所产生的分层损伤。本文作者基于细观力学模型,构造了相应的Z-pin单元;结合梁单元,建立了用于分析含Z-pins的双悬臂梁(Double cantilever beam,DCB)的有限元模型;在分层裂纹面上引入接触单元以防止分析过程中2个分层子梁在分层前缘处的相互嵌入。通过数值算例分析了Z-pins对层间韧性增强效果的影响及其原因。数值计算结果表明,Z-pins的几何分布对其增强层间韧性的影响相对较小。

激光Z扫描技术研究进展及其应用

简要介绍了Z扫描技术的原理，分别从扩大应用范围、提高测量灵敏度以及激光Z扫描技术理论基础等方面对其近年来的发展进行了综述，并介绍了激光Z扫描技术在测量非线性材料的非线性折射率、非线性吸收系数以及其它方面的应用。

高阶贝塞尔光束的Z扫描理论

以菲涅耳-基尔霍夫衍射理论为基础,研究高阶贝塞尔光束穿过非线性光学介质的衍射效应,从而解释高阶贝塞尔光束的Z扫描现象.通过对使用高斯光束、零阶贝塞尔光束、一阶贝塞尔光束、二阶贝塞尔光束和三阶贝塞尔光束的归一化Z扫描曲线对比,表明使用高阶贝塞尔光束较使用零阶贝塞尔光束的Z扫描具有更高的灵敏度.高阶贝塞尔光束的Z扫描为测量介质非线性光学系数提供了一种更为精确的测量方法.

激光Z扫描测量技术

激光Z扫描测量技术因装置简单、灵敏度高已成为材料光学非线性研究的一种重要手段 ,并随着其广泛应用而取得了较大的发展。作者采用分类综述的方法 ,对近年来激光Z扫描测量技术在实验与理论领域取得的进展进行了全面的论述与评价。

激光Z扫描技术测量光学非线性实验

针对非线性光学课程教学内容,结合科研工作,搭建设计了激光Z扫描技术用于测量光学材料的光学非线性系数的综合性专业实验教学,介绍了Z扫描技术原理,描述实验搭建的要点,以及结合实例进行实验测量和结果分析。该实验有利于启发学生创新性思维和培养学生综合运用知识进行科学研究能力,产生良好的实验教学效果。

1维部分相干光束的Z扫描理论分析

对使用高斯-谢尔模型光束的Z扫描做了理论分析,研究了光阑半径和空间相干度变化对Z扫描曲线的影响。研究发现:随着光阑半径的变大,Z扫描峰谷透过率之差逐渐减小直至为零,其作用效果与完全相干光一致;随着空间相干度的增加,峰谷透过率之差也逐渐增大,当空间相干度大于某一定值后,峰谷透过率之差达到饱和不变。部分相干光束的Z扫描实验为测量其空间相干度提供了一种可行的方法。

太阳能硅片双束激光划槽方法与装置

本文提出一种太阳能硅片双束激光划槽方法和装置,它利用Z型谐振腔的Nd:YAG激光器,声光Q开关调制,经直角棱镜发射双束激光,扩束聚焦输出到太阳能硅片表面,划槽最小线宽:20μm,最大划片速度:120mm/s、使生产率提高100%,节约能源30%。

含钒高氮高强耐候乙字钢大方坯连铸二冷技术

针对攀钢高强耐候乙字钢大方坯连铸二冷控制制度在连铸比水量和二冷区水量分配等方面存在的问题,通过采用延长喷水冷却区长度、适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的冷却能力及水量分配比例的方法,优化了YQ450NQR1大方坯连铸二冷制度。生产应用表明,高强耐候乙字钢大方坯内部质量明显提高,中心疏松评级≤1.0级的比例由79.71%增至90.70%,中心偏析<0.5级的比例由1.45%增至44.19%,无中心缩孔的比例由86.96%增至93.02%,无中心裂纹的比例由39.13%增至62.79%,无中间裂纹的比例由85.51%增至88.37%,无皮下裂纹的比例由78.26%增至97.67%,无角部内裂纹的比例由73.91%增至93.02%,为攀钢开发生产屈服强度450 MPa级高强度耐大气腐蚀乙字钢提供了高质量的铸坯。

多孔硅/DR1复合膜三阶非线性光学性质的研究

采用物理吸附方法制备出多孔硅和偶氮化合物染料分散红(DR1)的复合薄膜.用单光束扫描法研究了多孔硅/DR1复合膜的三阶非线性光学性质,测量了在1064nm处多孔硅/DR1复合膜的双光子吸收系数和非线性折射率.实验结果表明,同多孔硅相比,多孔硅/DR1复合膜三阶非线性光学效应明显得到了增强.