采用多元非线性回归模型的无头铆钉安装干涉量预测

为明晰被连接件材料性能对安装干涉量的影响规律,并进一步为新材料扩展应用提供可靠性预测,在铆接过程有限元仿真数据基础上,提出了一种采用多元非线性回归模型的无头铆钉安装干涉量预测方法。首先,根据实际铆接过程建立有限元仿真模型,通过铆接试验验证模型有效性。然后,采用有限元和正交试验法,研究了被连接件弹性模量、屈服强度、强化系数和应变强度指数及其交互作用对铆接干涉量水平的显著性,明确了各因素对安装干涉量的影响效果。最后,选用幂函数作为多元非线性回归的函数形式,剔除显著性较低因素项,建立了待测位置干涉量回归预测模型。结果表明,在一定铆接工艺条件下,屈服强度和应变强度指数及其交互作用是影响干涉量水平的主要因素。对比模拟值与回归模型预测值发现两者变化趋势一致,且误差不超过10%,表明干涉量多元回归预测模型具有有效性。

费米超流气体在幺正极限区域的非线性Ramsey干涉

该文分别研究了在三种极限情况下费米超流气体在幺正极限区域的非线性Ramsey干涉图样的频率与系统参数之间的关系,研究发现费米子间的相互作用以及双势阱间最低能量差对干涉图样的角频率有显著的影响.通过数值模拟和理论分析,得到了干涉图样的角频率和系统参数之间的关系,发现数值和解析结果符合得很好.

两分量Bose-Einstein凝聚体的非线性Ramsey干涉

以非线性Rosen-Zener隧穿理论为基础,用两分量Bose-Einstein凝聚体设计了非线性Ramsey干涉计.通过数值模拟实验在时间域上观察到了丰富的Ramsey干涉图样,凝聚体中原子间重要的非线性相互作用导致这些干涉图样明显不同于线性Ramsey干涉时的正弦型条纹.通过进一步对干涉图样作Fourier分析,发现干涉图样的基频能够精确反映系统的非线性和不对称性特征,从而为测量原子的相关性质提供了理论依据.

双孤子非线性干涉中的狄拉克磁单极势

本文深入研究了孤子干涉过程中的相位演化特性及其背后的拓扑矢势.基于一维非线性薛定谔方程的双孤子解,发现波函数密度零点广泛存在于拓展的复平面内,并且每一个密度零点对应狄拉克磁单极的矢势场.矢势场是由周期排布的具有相反磁荷的狄拉克磁单极对组成.通过观察磁单极子的运动,可以方便地理解干涉过程中的相位演化特征.特别发现,一对正负磁单极对在实轴上的碰撞恰好对应波函数相位在节点处的π跃变.此外,还对比讨论了线性波包干涉动力学中的狄拉克磁单极.结果表明狄拉克磁单极势广泛存在于波场的干涉现象之中,并且磁单极在拓展的复平面内分布特征可用于区分线性干涉和非线性干涉过程背后的拓扑性质.

基于Lomb-Scargle算法的激光扫频干涉非线性校正方法

激光扫频干涉测量技术因其精度高、抗干扰能力强等优势成为研究热点.而激光器调频的非线性问题一直是影响测量精度的关键因素,非线性带来的直观结果就是拍信号的频谱严重展宽,造成测距精度下降.为解决该问题,本文提出了一种基于Lomb-Scargle算法的非线性校正方法,搭建了具有辅助干涉仪的激光扫频干涉测量系统,通过对辅助路拍信号进行希尔伯特变换提取相位,再基于提取到的相位信息生成一个新的时间序列,结合Lomb-Scargle算法,将非线性校正与拍信号频率计算同时进行.作为验证,对于0.5—1.3 m范围内的目标进行了测量,最大误差为14μm.区别于传统频率采样法校正原理,本文提出的校正方法并不是以辅助路的拍信号对测量路进行重采样,所以无需满足辅助干涉仪光程差大于测量路光程差两倍的条件,因而可为增大测距量程提供一种思路.

基于高斯型脉冲的非线性Ramsey干涉

基于非线性Rosen-Zener隧穿理论,利用高斯型脉冲研究了双势阱玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性Ramsey干涉.通过数值模拟得到了丰富的非线性Ramsey干涉图样,分别讨论了粒子间相互作用和高斯型脉冲的周期对干涉图样的影响.通过哈密顿正则关系得到了干涉条纹的基频表达式,并借助傅里叶变换对Ramsey干涉条纹的频率进行分析,得到了干涉条纹的基频随粒子间相互作用及脉冲周期的变化关系.比较数值和解析结果发现两者符合得很好.

波片对偏振激光干涉仪非线性误差的影响

利用琼斯矩阵理论,研究了基于偏振移相技术的激光干涉仪中1/4波片和1/2波片的非理想因素导致非线性误差的产生机理和变化规律.理论研究表明:在导致波片处于非理想状态的各个因素中,干涉仪中两个1/4波片的差模延迟角误差Δεq所产生的恒定偏置误差和接收装置中1/4波片的延迟角误差εq3所引起的一次谐波非线性误差,是组成干涉仪非线性误差的最主要的两个部分;波片各种误差源非理想因素导致的非线性误差在小误差情况下经线性叠加后由干涉仪最终输出.

激光偏振干涉光路的非线性分析计算

偏振干涉光路两臂光程差的变化和合成干涉信号的相位变化，理论上具有线性关系，可以对引起光程差的任何微小量进行测量。实际上光路光学元件性能及调整并不理想，形成了二者的非线性关系。本文分析计算了各光学元件形成的非线性及这些元件综合形成的非线性，给出了适用于各种情况下的计算公式，并提出了光路的调整方法。

激光外差干涉的非线性误差补偿

为了补偿用激光外差干涉法进行纳米测量产生的非线性误差,进行了非线性误差补偿的实验研究。根据镀膜实体角锥棱镜反射光的偏振特性,推导出当激光器出射光束存在偏振椭圆化时,测量角锥棱镜以运动方向为轴线的轴向旋转对非线性误差一次谐波的影响模型。分析表明,测量角锥棱镜以其运动方向为轴线的轴向旋转会减小非线性误差一次谐波。实验显示,当测量角锥棱镜轴向旋转角从0°增加到100°时,非线性误差从3.48 nm减小到1.39 nm,实现了非线性误差一次谐波减小为原来的40%。该方法避免了现有的非线性误差补偿方法光路系统和电路系统复杂的缺点,系统实现很简单。

塞曼激光外差干涉仪的非线性分析及校正

Ｈｅ－Ｎｅ激光器施加纵向磁场或横向磁场构成的纵向塞曼激光器和横向塞曼激光器，是激光外差干涉仪最常用的光源．外差干涉仪原理表明，干涉仪所测位移和仪器测得的光电信号的相位变化，是线性关系．而实际上由于光源和光学系统难于达到理想状态，使二者之间产生了周期性非线性，导致纳米、亚纳米测量难以实现．本文分析了引起非线性的原因及其特性，提出了校正和减小非线性的方法，并证实了其有效性．

分光镜对外差激光干涉仪非线性的影响

外差干涉仪的非线性误差不仅由激光源的椭圆偏振态或者非正交线偏振态引起,也由非理想的光学器件引起,其中分光镜是一个重要的误差源。除了通常熟知的偏振漏光,还分析偏振分光镜中可能存在的另一个误差,即偏振分光的正交性,介绍这种误差和其他各种原因(包括激光源的椭圆偏振态或者非正交线偏振态)对外差干涉仪非线性误差的影响,给出检测和区分两类不同频率混叠误差的方法。通过试验证实,偏振分光镜的漏光误差对外差干涉仪非线性的影响通常是可以被忽略不计的。试验研究还发现,与传统的理论假设相反,非偏振分光镜比偏振分光镜对外差干涉仪的非线性误差有着更严重的影响。

一种单频激光干涉仪非线性误差修正方法研究

针对单频激光干涉仪在位移测量中存在的非线性误差问题,研究了一种基于几何距离最小化的Heydemann修正算法,使用Jamin干涉仪和纳米位移台搭建了验证性实验。Jamin干涉仪是一种基于平面镜的差分结构单频干涉仪,当被测物体移动时,干涉仪输出两路相位差为90°的正交信号,这两路信号既用于Jamin干涉仪解算位移也用于验证论文的修正算法。实验结果表明,修正后的位移的拟合优度与Jamin干涉仪解算结果接近,决定系数约为1。相比Jamin干涉仪,在压电陶瓷同等驱动条件下,修正位移与电容传感器的位移的残差均较小,修正精度均高于Jamin干涉仪解算结果。

外差激光干涉仪非线性的细分和消除

通过理论推导得到一个消除外差激光干涉仪非线性的理论,只要改变干涉仪的结构,也就是增加光程倍数,就可以减小激光干涉仪的非线性误差。实验证明,这个方法可以有效地减小双频激光干涉仪的各种非线性误差,不论这个误差是一阶的还是二阶的,也不论是什么原因引起的。它不仅适应于科学实验研究,而且也适应于工业精密测量应用,对纳米测试技术的发展具有实际意义。

双纵模双频激光干涉仪的非线性对测量精度的影响

对具有特殊后续电信号处理系统的双纵模双频激光干涉仪的非线性误差进行了研究。根据理论分析推导出了存在非线性时输出信号的表达式,并据此给出了非线性误差的表现形式是使混频输出信号产生漂移起伏,主要影响因素是偏振分光镜分光偏振度及光路调整理想程度。根据分光偏振度可计算信号最大漂移幅度及其带来的测量误差,计算出的漂移幅度值与实际观测值相近,该值可作为判断光路调整精度的一个标准,也是确定后续信号处理环节(细分辨向计数)中最大细分数的依据。

针对瞬态位移干涉仪的非线性回归数据分析方法

针对最近发展起来的剖面测量技术——瞬态位移干涉仪,提出了一种连续的、基于对原始测量信号进行完整重现的非线性回归数据分析方法,给出了具体的处理过程。与常规的基于离散处理思想的峰值搜寻法相比,该方法充分利用了原始测量数据信息,可获得更高的剖面精度,并对剖面细节具有更强的分辨能力,当处理材料的低压弹塑性响应时,优势更明显。以Sn和45钢在低压冲击加载下的自由面粒子速度剖面测量为例,对该方法的特点进行了具体分析。

单频激光干涉仪非线性误差修正方法

提出了一种谐波分离的干涉仪信号处理方法，利用傅里叶级数对校准信号进行最小二乘拟合得到修正模型。该方法适合于消除干涉信号中引起非线性误差的各种谐波成分。通过将修正分为初始相位计算和精确相位计算，可以使单频激光干涉仪的非线性误差修正达到最优化。模拟验证结果表明，当噪音信号幅度为基波信号幅度的5％时，残余误差的幅度约为±1nm；而当噪音为0．5％时，残余误差约为±0．1nm。

激光干涉仪非线性的测量

激光干涉仪和高精度位移传感器的非线性一般为1～5nm,为了对这样的非线性进行测量,必须使用高精度测量方法,并建立高精度测量装置。文中描述了高精度拍频法布里 珀罗激光干涉仪,和利用它对工业激光干涉仪的非线性进行的测量实验。测量范围大于1.3μm,测量不确定度约为2nm。

CCD非线性效应对剪切干涉法波前检测的影响

利用径向剪切干涉法检测高功率激光波前时,由于探测器CCD非线性效应,在频谱中引入了除基频外的二级、三级等高次频谱分量,增加了频谱混叠的可能,使得对有用信息提取困难,降低了波前检测精度。从理论上分析了CCD非线性效应产生高次频谱分量和导致频谱混叠的原因,给出非线性条件下避免频谱混叠的条件,提出了通过提高空间载频的方法来减小或消除CCD非线性效应导致的频谱混叠。计算机模拟和实验结果表明,该方法能够有效抑制频谱混叠并显著提高波前检测精度。

外差干涉非线性误差修正方法研究

基于对外差干涉测量信号和参考信号进行光滑滤波处理的方法 ,提出了一种外差式激光干涉仪非线性误差修正方法。在实验系统中 ,采用混频技术将两路光频信号降低到通用数据采集系统频率范围内进行同步双通道实时采集 ;采用改变光传输介质折射率的方法模拟产生纳米数量级微位移。实验结果表明 ,所提出的修正方法使实验用外差干涉仪测量不确定度由 2 0 nm降低到1 0

激光外差干涉非线性误差的测量方法

为了调整激光外差干涉光路中的光学元件,减小或抑制测量非线性误差,研究了非线性误差测量的机理和方法.基于对激光外差干涉测量信号的频谱分析,提出了非线性误差的测量方法.根据建立的非线性误差与测量信号幅度之间的模型,计算出非线性误差一次谐波和二次谐波的大小,实现非线性误差的精确测量.实验结果表明,该方法可以有效地测量激光外差干涉的非线性误差.