类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊设计与微粒操控

为提高光镊系统中光纤波导耦合度与微通道集成度,实现对微粒的多样操控,提出了一种类抛物线形单孔悬挂芯光纤光镊结构,从双光束聚焦光场机制出发,分析并建立了光镊探针尖端横向和轴向光阱力数学模型,通过出射光场分布仿真模型的计算,探究了类抛物线形悬挂芯光纤中空孔直径、微粒尺寸与纤芯功率等参量对出射光场和光阱力的影响。结合悬挂芯光纤流道的气压控制,利用CO_(2)激光熔融工艺制备了光纤光镊探针,建立了针对直径2、5、10μm的聚苯乙烯微粒操控实验。研究为单孔悬挂芯光纤应用于光纤光镊实现微粒操控乃至输运提供了技术基础,也为光纤光镊提高集成度与灵活性提供了新的思路。

静态岬湾海滩抛物线模型的优化与应用

抛物线模型在海岸侵蚀防护领域应用广泛,但其系数表达形式多样、参数取值不一,给国内外的工程实践应用带来诸多不便。本研究在总结抛物线模型现存问题的基础上,基于我国沿海地区36个典型静态岬湾海滩数据,重新率定了抛物线模型的系数公式,开发了可快速计算静态岬湾稳定岸线的BayBeach软件,探讨了优化后的抛物线模型在海岸工程领域的多项应用。研究发现抛物线模型公式中3个系数C_(0)、C_(1)、C_(2)与波浪入射角β关系密切,当β<40π/180(40°)时,C_(0)、C_(1)、C_(2)随β的变化基本保持不变,之后C_(0)和C_(2)随着β的增大快速减小,C_(1)随着β的增大快速增大;本研究优化的抛物线模型系数公式在国内岬湾海岸具有较好的适用性,基于优化后的系数公式计算得到的稳定岸线与卫星影像图实际岸线吻合较好;对于潮差较大的岬湾海滩,在计算其稳定岸线时下游控制点应选择在海滩的高潮线上;开发的BayBeach软件可以通过调整岬头位置实现对阻浪型拦沙堤末端位置的确定。本研究优化后的抛物线模型系数及开发的BayBeach软件可服务于海岸侵蚀防护和海滩养护工程实践,对于准确分析工程建设对砂质海岸的影响有重要意义。

基于L_(1/2)正则化的抛物线Radon变换多次波压制方法

在地震数据处理中,多次波的存在会对地震数据成像和地震资料解释带来影响,如何有效地压制多次波干扰是地震勘探中的重要问题。抛物线Radon变换因其高效的特点被广泛应用于多次波压制中,但在野外地震数据采集时,炮检距的有限性会导致变换域中的能量扩散,产生假象,使多次波压制达不到理想的效果。针对此问题,提出一种基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换,并应用广义迭代收缩算法(generalized iterated shrinkage algorithm,GISA)进行求解。研究结果表明,L_(1/2)正则化有很强的稀疏约束能力,能提高解的稀疏度,改进信噪分离的效果。与最小二乘反演和基于L_(1)正则化的稀疏反演相比,基于L_(1/2)正则化的稀疏反演高分辨抛物线Radon变换能更有效地压制多次波,并确保了重构数据与原始数据的一致性。

基于Adams的圆弧-抛物线构型点接触齿轮动力学分析研究

以圆弧-抛物线构型点接触齿轮为研究对象,结合Adams动力学分析软件,深入研究了其动力学性能及相关特性变化规律。首先,基于空间曲面啮合基本原理,推导了圆弧-抛物线构型点接触齿轮的齿面方程,依据给定设计参数,建立了啮合齿轮副的三维模型;其次,基于Adams建立圆弧-抛物线构型点接触齿轮虚拟样机,仿真后得到齿轮法向接触力、周向力、径向力和轴向力的变化规律,对比分析了同参数、工况下圆弧-抛物线构型点接触齿轮和普通渐开线斜齿轮的法向接触力变化规律以及啮合刚度对齿轮法向接触力的影响。研究结果表明,圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能在一定程度上优于同参数、同工况下的普通渐开线斜齿轮,传动更平稳;啮合刚度对圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能有一定的影响,在合理的范围内啮合刚度越大,齿轮的传动越平稳。研究结论可为圆弧-抛物线构型点接触齿轮的设计提供依据。

基于抛物线内插的位定时算法研究

位定时同步是数字通信接收机的重要组成部分,定时同步的准确性直接影响整个系统的性能。突发通信一般采用数据辅助的前馈式位定时同步结构。针对突发通信短时的特点,搭建了一种基于抛物线内插的位定时同步估计的低复杂度算法。该算法仅需利用信息帧头捕获到相关锋;然后,根据抛物线误差估计算法对当前采样信号进行误差估计,再选取合适的插值滤波器进行插值计算,获得最佳采样点,从而实现突发信号的定时同步过程。结果表明,该算法实现简单,在低信噪比的情况下,能够满足突发信号快速实现定时同步的需求,且其性能仍接近克拉美罗界。

铝合金抛物线形零件反向粘性介质压力成形工艺研究

针对铝合金抛物线形零件在成形时容易出现拉裂、起皱等问题,提出了采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件成形。通过对抛物线形零件的成形过程进行有限元分析,得到不同反向粘性介质压力下试件等效应力及变化趋势,并采用实验方法对其过程进行验证。研究结果表明,反向粘性介质压力成形不仅改善了板料应力状态,使最大等效应力减小,同时也改变了板料变形路径,有效提高了板料成形性能,在反向粘性介质压力为9.2MPa时成形出了满足要求的零件。

抛物线边界随机幅值的局部放电图谱虚拟仿真培训系统

为了解决变电站气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)组合电器、高压开关柜局部放电带电检测技能培训装置成本高、危险性高的问题,以虚拟现实(virtual reality,VR)技术构建变电站虚拟工作环境,以3ds Max软件polygon建模方法建立220 kVGIS、10 kV开关柜设备三维模型。基于真实录波数据(data,DAT)文件的数据解析法,获取典型局部放电缺陷的真实局部放电(phase resolved partial discharge,PRPD)图谱及局部放电脉冲信号(phase resolved pluse sequence,PRPS)图谱数据,形成用于培训的局部放电故障数据。同时基于典型局部放电PRPD故障图谱特征,提出一种抛物线边界包络线的随机幅值呈现方法,通过Unity3D引擎实现PRPD与PRPS图谱三维动态呈现。可以在三维仿真第一视角下,开展变电站间隔巡检、局部放电检测仪器操作、故障图谱判断、故障定位等变电站带电检测技能练习。

超紧凑抛物线形硅基光模斑转换器

在集成光路中,光模斑转换器可实现两个截面尺寸不同的光波导器件之间的绝热光传输,对于降低光链路损耗具有重要作用。在硅基光电子芯片中,硅基光模斑转换器通常用来实现单模波导和多模波导之间的连接,常用于光栅耦合器与单模波导之间的模斑转换。由于传统线性模斑转换器尺寸较长,占用了大量宝贵的芯片面积,为实现超紧凑光绝热模斑转换,提出并实验验证了一种新型抛物线形模斑转换器,测试结果显示,该抛物线形模斑转换器在O波段和C波段均工作良好,C波段下,当尺寸长度为54μm和100μm时,光插入损耗分别约为0.25 dB和0.18 dB;O波段下,当尺寸长度为64μm和110μm时,光传输损耗分别为0.25 dB和0.09 dB。测试结果与仿真结果符合良好。

基于二阶抛物线近似的结构可靠性分析方法

针对工程中常用的一阶可靠性分析方法在求解非线性程度较高的极限状态函数的可靠性时精度不足的问题,在二阶可靠性分析方法的基础上提出了一种基于抛物线近似的结构可靠性分析方法。首先,采用一阶可靠性分析方法迭代求解标准正态空间下的最大可能点。然后,以最大可能点与坐标原点构成的向量作为新坐标轴,基于极限状态函数最大可能点各方向上的曲率构建近似抛物线,以提高边界区域的近似精度。最后,根据标准正态分布概率密度对新坐标轴上的近似抛物线进行积分,以求解结构的可靠概率。通过4个算例来比较一阶可靠性方法、二阶可靠性方法与基于二阶抛物线近似的可靠性分析方法,以验证所提出方法的可行性。结果表明,当面对非线性程度较高的可靠性问题时,一阶可靠性方法的求解精度较低,二阶可靠性方法在特殊情况下会发生求解错误,而通过抛物线近似积分的方法可有效提高结构可靠性分析的精度并保证求解的稳定性。研究结果可为复杂结构的可靠性分析提供参考。

墙后填土倾斜时二次抛物线准则下粘土压力计算新解

在计算挡土墙土压力时,挡土墙后填土面往往具有一定的倾角,倾角的存在及其大小会显著影响挡土墙土压力的研究计算。本文基于粘土的二次抛物线型强度准则,对墙后填土的极限平衡状态进行分析,进而推导出墙后填土倾斜时粘土的主动土压力以及被动土压力计算新解。研究结果表明,墙后填土倾斜时粘土的土压力呈非线性分布。随着其抗拉强度的增大,墙后填土的主动土压力减小,被动土压力增大;随着墙后填土倾角的增大,其主动土压力减小,被动土压力减小。

命题分析探索,解题过程指导——以一道抛物线模考题为例

开展解题探究,需要解析问题,分析命题,回归教材知识考点,并通过思维引导的方式指导学生解析问题,明确解题的重点.文章对一道模考题进行深度探究,探索命题考向,指导解题过程,以期对师生的教学备考有所帮助.

抛物线(二次函数)割线和切线平行性问题的证明与推广

介绍了抛物线(二次函数)上割线和切线平行性问题,并用数值均差法证明了抛物线(二次函数)上割线和切线平行性问题的结论,分两次推广了抛物线(二次函数)上割线和切线平行性问题的相关结论。

抛物线与几何综合题的解析梳理与拓展探究——以2023年连云港市中考数学卷第26题为例

抛物线与几何综合题常作为中考压轴题,综合考查学生的知识与能力。对于抛物线与几何综合题,教师应指导学生解读题型特点,围绕真题进行探究分析,总结考点知识,挖掘解题模型,并适度拓展。

光学性质剖析,实例探究思考——以抛物线的光学性质为例

众多圆锥曲线含有光学性质,探究特性、总结规律、生成结论 ,有助于分析推理圆锥曲线问题.文章以抛物线为例,探究总结其光学性质并证明归纳,结合实例应用探究,提出教学建议.

抛物线中的最值问题探究

抛物线中的最值问题一直是中考数学的重难点,这类问题考查学生利用数学知识和思想方法解决问题的能力。文章结合几道例题,从四个方面对抛物线中的最值问题进行分析探讨,以帮助学生突破难点,提升学生的思维品质,发展学生的核心素养。

例谈抛物线下“a+kb”型线段和最值问题的解答策略

抛物线下“a+kb”型线段和最值问题是近两年各省市中考数学命题的热点,文章结合几道试题,探析抛物线下“a+kb”型线段和最值问题的解答策略。

抛物线中与两直线斜率的倒数之和有关的一个性质

从一道典型试题出发,探究得到抛物线中与两直线斜率的倒数之和有关的一个性质.

对一道抛物线焦点弦问题的解法探析

基于“三新”的解题教学与研究,是提升数学能力以及培养数学核心素养的一个重要环节.文章结合一道抛物线的焦点弦所对应的焦半径长的线性关系式问题的最值求解,依托对典型问题的深度学习,回归教材追根溯源,并从多个数学思维角度切入,利用多种解题方法进行剖析,并在此基础上加以探究与变式,引领并指导数学教学与解题研究.

优化数学教学课堂 促进学生深度学习——以“抛物线的标准方程”为例

数学课堂是将数学核心素养落实到单元教学中的落脚点,更是促进学生深度学习的主阵地.从教学实际出发,通过对湘教版(2019年)教材中“抛物线的标准方程”的内容分析与解读,设计适当的教学目标和学生活动,让学生掌握数学内容的本质,体会数学的整体性、逻辑的连贯性和思维的系统性,促进学生深度学习.

运用GeoGebra软件辅助高中数学问题驱动式教学——以“抛物线”为例

解析几何是高中数学重要知识板块之一,并且具有较高的学习要求,尝试借助现代信息技术辅助教学。以沪教版数学教材中“抛物线”为例,充分发挥GeoGebra软件在动态中探寻数学规律的优势。在教学过程中,运用问题串进行驱动,引导学生深入探索抛物线的性质并解决相关问题。GeoGebra软件辅助下的问题驱动式教学能够有效促进学生主动探索,提升数形结合的能力。