凤凰苗族、那坡黑衣壮斜梁结构民居类比研究

中国古代建筑木构架体系一般公认的结构形式有穿斗式和抬梁式两大类。在各地古民居建筑中还有一种广泛使用的斜梁结构,在湖南、四川、云南等地的少数民族民居以及豫南、苏北、陕西岐山凤雏等地的汉族民居中都有出现。凤凰苗族与那坡黑衣壮民居虽然都采用斜梁结构承担屋面荷载,但其房屋内部空间却天差地别。研究以生活环境、民族风俗分析作为切入点,比对两个民族民居的平面形式、结构特点,阐述其差异性产生的原因。进而希望学界对斜梁结构这种形式给予更多的关注,更好地保护好这种正在消逝中的结构形式。

材料阻尼测试方法研究

采用基础激励下的共振驻留法,研究了用双悬臂梁试件测试材料阻尼的原理方法和实施途径,通过数值仿真计算分析了双悬臂梁试件两臂的不平衡程度对阻尼测试精度的影响,提出了用双悬臂梁试件测试材料阻尼时提高测试精度的方法。

离子束修形技术

离子束修形技术具有精度高、确定性好等优点,应用越来越广泛。介绍了离子束修形技术的原理和特点,以及国外离子束修形技术的发展历程和现状,并介绍了国内离子束修形技术的发展现状。针对当前离子束修形技术的研究热点,如中高频误差控制技术、驻留时间求解算法和加工工艺等方面,综述了国内外的研究现状。

光学镜面离子束加工的可达性

提出了离子束加工可达性问题的理论描述和定义,分析了驻留函数解的存在条件,进而分析了采用不同直径的离子束去除不同频率面形误差时额外去除量的大小,最后进行了仿真验证。分析结果表明,对于高斯型的束函数,驻留函数解总是存在的。但是面形误差频率越高,驻留函数解越大,去除面形误差时去除的额外材料越多。额外的材料去除量随着离子束径和空间误差波长之比(d/λ)的增加而指数增加。当d/λ=0.5时,额外材料去除量为15%,还是可以接受的;当d/λ=1时,额外材料去除量迅速上升到73%,该值即很难被接受。理论分析和仿真结果表明,为了优化加工过程,d/λ应该<0.5。

离子束抛光工艺中驻留时间的综合算法

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。通常求解驻留时间的时候,是用理想的高斯函数来近似实际的加工函数。如果使用实际的加工函数仿真加工,加工的效果不好。运用系数法和消去法的综合算法来提高采用实际加工函数仿真加工镜面面型的精度,首先多次用系数法得到比较理想且平滑的镜面面型,然后再用消去法精修面型。这种算法运算速度快,得到的面型精度高且较平滑。对这种综合算法进行仿真分析,比较了理想高斯函数与实际加工函数加工后的差别,同时比较了运用消去算法与综合算法得到的镜面面型,PV值由83.63nm减小到46.92nm,镜面精度提高了很多。

一种提高星载SCANSAR性能的实现方式

星载扫描合成孔径雷达（SCANSAR）利用距离向波束扫描实现大幅宽成像，波位切换会导致前一波束的多个周期回波信号的丢失，造成SCANSAR模式系统性能下降。文中首先分析波位切换造成回波丢失的机理以及对SCANSAR性能的影响；然后，介绍了一种改进的星载SCANSAR实现方式和系统参数设计方法，该方法通过合理选择系统参数和波束扫描策略可避免波位切换造成脉冲丢失；最后，通过仿真分析本方法对SCANSAR系统性能改善的可行性。

离子束抛光工艺中驻留时间的分步消去算法

在离子束抛光工艺中,驻留时间的求解是很关键的。求解驻留时间是利用离子束加工函数和驻留时间的卷积等于镜面去除量的关系,而离子束抛光的过程就是一个执行解卷积的过程。受此启发,采用一种分步消去算法解矩阵的卷积运算。这种新算法占用计算机资源少,运算速度快,同时可以根据预先设定的加工精度算得满足要求的驻留时间函数。对这种新算法进行仿真分析,采用3种不同的消去顺序分步加工,得到了理想的仿真结果,PV值由抛光前的363.721 nm分别减小到6.136 nm、33.347 nm、3.875 nm,抛光后的镜面精度提高了很多。

光学元件表面离子束抛光过程边缘效应抑制

目的为解决光学元件表面进行离子束抛光加工过程中存在边缘效应的问题。方法采用将驻留时间网格在面形采样网格的基础上进行延拓的方法来抑制边缘效应的产生,即将驻留点的网格范围向外进行延拓,使元件边缘部分的采样点中有去除作用的驻留点的数量与中间部分相同,延拓距离大于离子束半径。使用截断奇异值方法求解线性方程组模型的驻留时间,分析仿真结果中边缘效应出现的原因。结果当驻留时间采用和面形误差同样的网格划分时,残留面形不收敛,且发生严重的边缘效应。当取截断参数k=80时,其面形PV值由初始的104.489 nm下降到11.675 nm,RMS值由28.009 nm收敛到1.572 nm,且没有边缘效应的产生。采用上述模拟结果作为实验设定参数,在平面光学元件上进行离子束抛光实验研究,抛光前后,PV值由102 nm降为37 nm,RMS由23 nm降为2 nm。结论实验结果验证了模拟结果的有效性,使用驻留时间网格延拓的方法可以避免边缘效应的产生,在此基础上进行离子束抛光,光学元件面形PV及粗糙度达到了非常好的收敛效果。

光学元件面形误差的光滑延展算法

在离子束抛光工艺中,为了提高驻留时间求解算法在工件边缘处的求解精度,需要对原始面形误差数据进行有界光滑延展。推导并提出了一种基于高斯曲线的曲面延展算法,该算法利用了高斯函数的有界性、光滑性和参数连续性。将该曲面延展算法应用于带有高频噪声的面形误差工件的驻留时间求解过程中,驻留时间算法在光学元件边缘处的残余误差得到了抑制,使得驻留时间算法在整个通光口径内的收敛率达到了97%(RMS)。这表明基于高斯曲线的曲面光滑延展算法能实现光学元件面形误差的光滑延展,并具有良好的抗噪声干扰能力,改善了驻留时间算法的求解精度。

光学反射镜组件离子束加工中的热效应

针对空间光学载荷光学反射镜组件离子束加工时产生的能量传输及累积效应对组件胶粘层的物理性能产生的不利影响,文章根据离子源的能量分布特点,建立了离子束加工过程中的动态热传输模型;结合模型对驻留时间、束流分布参数、离子源功率产生的热效应进行了静态和动态分析;最后,在某直径1000mm非球面ULE玻璃材料反射镜组件的加工中进行试验,实测加工中的最高温度为47.19℃,与理论值基本一致,满足了胶层对温度阈值70℃的需求。文章可为确定反射镜组件的离子束加工工艺参数提供参考。

光学平面镜面离子束修形中速度模式的实现

针对光学平面镜面离子束修形工艺中,目前采用的位置加工模式额外加工时间长、精度不高的缺点,提出离子束修形工艺中的速度加工模式,并给出速度加工模式中如何根据驻留时间计算加工中进给速度的方法。使用速度模式在自研的离子束加工机床KDIFS-500上进行了验证试验,对一块直径98mm的微晶玻璃平面样镜进行修形,加工时间为17.5min,样镜经过一次加工后,其面形误差的方均根值由初始的33.2nm提高到了3.1nm,面形收敛比高达10.7。试验结果表明,速度模式加工比位置模式加工可以缩短加工时间,提高加工精度,获得更大的面形收敛比。

侗族传统民居上梁仪式的田野民族志

上梁仪式是侗族传统民居建造过程中最具代表性的仪式活动,也是侗族传统仪式文化中典型的仪式活动之一。从梁树选择到赠与答谢礼,上梁仪式一共包括七个细分仪式程序。整个上梁过程的繁复仪式展演和严格程序规则,呈现了侗族传统文化的一种综合性外在表征,也是理解侗族文化逻辑和象征表达的一个重要切入点,具有文化理性和实践理性的双重功能。

三轴离子束抛光系统驻留时间算法

在光学离子束抛光工艺中,驻留时间求解是一个关键问题。多数驻留时间求解算法要求离子束在工件表面的材料去除速率在加工过程中保持不变。然而,离子束在工件表面的材料去除速率与离子束入射角度有关。为此,在加工曲面工件时,通常采用精密五轴联动运动平台对离子源的运动及姿态进行实时控制,使得在加工曲面工件时离子束相对工件表面的入射角度始终保持不变,从而保证去除函数在整个离子束抛光过程中保持不变。提出了一种基于仿真加工的迭代驻留时间求解算法,在求解驻留时间的过程中考虑到入射角度带来的去除速率变化,从而使得在离子束抛光系统中只需采用三轴运动控制平台对离子源的运动进行控制,而不再需要对离子源的姿态进行实时控制。入射角度与去除速率曲线可以事先通过实验测得。与五轴运动平台相比,三轴平台更稳定、经济且易于控制。仿真结果表明,算法在三轴离子束抛光系统中具有较好的适用性。

光学非球面离子束加工模型及误差控制

为了实现光学非球面元件的高精度加工,对先进的离子束加工系统进行了研究。通过对离子束加工系统的分析,给出了加工非球面光学元件的离子源子系统运动模型公式,并将求解驻留时间的反卷积过程转化为求解线性矩阵方程过程以便优化求解。分析了加工过程中出现的离子源定位误差,指出其对最终面形精度的影响可归结为一个系数因子的控制上,并提出了综合考虑离子束材料去除函数和定位误差的方法来控制系数因子以降低对定位系统精度的苛刻要求。仿真验证表明,该模型计算出的驻留时间函数可以有效地保证光学元件的面形精度达0.0381λ;离子束定位误差引起的面形精度的变化量满足最大变化量公式的限制。该模型可用于各种非球面光学元件离子束加工过程驻留时间的求解和设备的定位误差设计,在保证过程稳定的同时降低了设备成本。

住宅悬挑梁上砖墙及楼板的裂缝分析

对某些住宅悬挑梁上砖墙上的开裂进行观测 ,探讨其开裂原因 ,并提出简化、合理、有效的处理方法。

生土地坑窑腰嵌梁加固技术研究

为探讨生土地坑窑的裂缝控制技术,研究了多种裂缝的发生与发展机理,提出遏制有害裂缝的腰嵌梁加固体系,并采用数值模拟方法分析腰嵌梁加固体系的有效性,结果表明：使用该技术后可减小窑室进深方向的位移0~2mm,有效控制了窑室的横向裂缝,同时约束了纵向裂缝的进一步开展;同时还阐述了腰嵌梁加固体系施工要点。

侗族传统民居上梁仪式的共睦态及其意义表征

借鉴特纳的反结构概念,深刻解读侗族传统民居上梁仪式过程中的共睦态现象及其意义表征。发现侗族传统民居上梁仪式中存在显著的共睦态现象,且通过悖逆反常的场景、结束分散劳作状态和前台与后台转置三种方式呈现出来。而每一种共睦态现象又都蕴含着丰富的象征意义,并在意义表征的对象上涵盖了民居、主东、喇汉和桑美等多个物和人。在将共睦态分析的对象范畴由人延伸到物的同时,在共睦态分析的内涵上也具有一定的开拓性。

离子束抛光轨迹段划分及进给速度求解

针对光学元件高精度确定性加工,提出并实现了基于自适应步长算法实现离子束抛光轨迹段划分及进给速度求解。首先,对常规的等步长算法实现抛光轨迹段划分所存在的诸多问题进行了重点分析。其次,针对这些问题,提出了等效驻留时间轮廓计算方法及自适应步长算法,有效地避免了等步长法所存在的问题。然后,采用新算法对600mm平面反射元件进行了实例计算,经加工后,元件98%口径内的面形精度峰谷(PV)值由110.22nm(λ/5.7,λ=632.8nm)收敛至4.81nm(λ/131.6)。最后,基于自研的离子束抛光设备,实现了光学元件在100mm口径内面形PV值小λ/70的超高面形精度。

基于黎曼流形的数字阵雷达波束驻留时间分配

针对数字阵列雷达的空域搜索过程,提出了一种基于黎曼流形的波束驻留时间分配算法。为了补偿天线在扫描阵列侧面时,波束展宽造成的波束增益损耗,根据黎曼流行给出uv平面内波束驻留时间的空间分布,在满足指定距离上的单次检测概率和累积检测概率的条件下,实现波束驻留时间在整个空域的优化分配,最小化雷达系统总的搜索时间消耗。仿真结果表明,基于黎曼流行的波束驻留时间分配算法消除了波束扫描角变化导致波束增益变化带来的影响,实现了雷达在不同方向的等威力探测。

基于Clean算法的离子束抛光技术的驻留时间求法

离子束抛光技术的关键在于对驻留时间进行求解,通常通过反卷积运算来完成。这在理论上可以实现,但是当需要加工量很小或趋于零时,加工时间就变为无穷大,此时变成一个病态问题。因此驻留时间的求解变得困难,出现的奇异值使加工难以实现。以Clean算法为基础提出了天文望远镜离子束抛光技术中对驻留时间求解的一种新的有效方法,并通过拟合来处理数据,理论上可以实现任何精度。更好地方便计算机控制的实现,为加工提供了基础。仿真结果表明,此方法所求驻留时间符合天文光学镜面离子束抛光技术的要求。