基于VRML的工程热物理虚拟实验教学系统

阐述了基于VRML的工程热物理虚拟实验教学系统的开发方法、系统结构及关键技术。在系统设计上采用B/S结构的网络模式。运用虚拟现实、多媒体技术实现了模拟实验的功能。具有交互性好、实验沉浸感强的特点。实现网络远程实验功能,为完善热物理实验教学提供了一种新的教学平台。

基于LabVIEW的工科物理虚拟自修学习系统

以LabVIEW软件为主要开发工具,将工科大学物理及大学物理实验课程教学作为一个整体,综合考虑教学要求,重新设计学习体系,建立了一个理论课堂知识点和实验项目充分融合的虚拟自修学习系统,实现了工科物理理论和实验的自主双修。该系统已在全海军院校推广使用,是工科物理教学模式改革的有益尝试。

基于VRML的P-V-T关系虚拟实验的仿真

阐述了基于VRML和三维图形技术，给出了P-V—T关系实验虚拟仿真的仿真方案及技术实现。

基于LabVIEW数据采集系统的混沌电路实验

应用LabVIEW软件构建了混沌电路,并利用数据采集卡对实测混沌电路进行数据采集和处理.该实验有利于学生从感性上认识了混沌现象,掌握混沌电路的基本原理和测量方法.

基于混合模型的舰船腐蚀相关静态电、磁场

为研究舰船水下腐蚀相关静态电场、磁场的分布特征,提出了以舰船水下标量电位为线索,对舰船进行混合建模,即将舰船等效为水平电流线和离散三分量电偶极子的组合,通过测量舰船下方某平面上的标量电位分布,对混合模型中的未知结构参量进行拟合,以建好的混合模型为基础对舰船水下腐蚀相关静态电、磁场进行研究.在实验室中模拟海洋环境,利用1∶100船模对建模方法进行了验证,并以建好的混合模型为基础,计算了船模水下腐蚀相关静态电、磁场的分布特征.实验结果表明混合模型结构简洁、实测数据量小、建模计算量小、模型稳定,比较适合用于舰船腐蚀相关静态电、磁场分布特点的研究.

基于LabVIEW的光电效应虚拟实验

以LabVIEW软件为主要开发工具,通过嵌入数学运算和图像处理软件,实现了光电效应实验的有效虚拟,而且数值模拟准确,仪器操作灵活随意,达到了良好的可视化实时交互,有助于学生更好地掌握实验原理、仪器操作、实验设计思想,提高实验教学质量。同时,嵌入的电子课件可供学生进行相关理论自修。该虚拟实验的开发为给学生提供一个自主学习研究的、理论和实验相结合的信息化新型教学平台做出了有益尝试。

一种损耗媒质中舰船交变电场测量的新方法

提出了基于电磁感应原理的损耗媒质中舰船交变电场的测量方法,即利用感应线圈,通过测量损耗媒质中舰船产生的电磁波的磁场分量,根据电磁波的电场、磁场幅度的数量关系推算得到相应的电场分量;仿真计算了线圈自感、检测电路的等效接入电阻对线圈输出电压的影响及线圈的频率响应,结果表明合理设计线圈及输出电压提取电路,可获得比传统电极对高的测量灵敏度;在实验室中,利用感应线圈测量了海水中一对电极产生的交变电场,结果表明该方法是可行的。

类比教学法研究

尝试把类比法用于教学。实践表明这种教学法在提高教学应用能力 ,深化对概念及规律的理解、激发创新思维等方面可以取得事半功倍的效果。

带电粒子在非均匀磁场中运动的教学设计

从大学物理的教学目的出发,对带电粒子在轴对称非均匀磁场中的运动进行了教学设计.带电粒子在均匀磁场中的运动是基础,分析轴对称非均匀磁场的特点是重点、难点,磁约束概念的讲解是结果.所贯穿的教学方法是问题式的引导,设计的特点是:将物理学中经常用到的处理问题的方法"近似"巧妙地应用到"带电粒子在轴对称非均匀磁场中运动"的分析之中,使复杂问题简单化.

减弱激光回波的隐身技术(英文)

针对激光主动探测技术对光电装备造成的探测威胁,提出了一种基于减弱"猫眼效应"的隐身技术。以夜视仪物镜为例,运用矩阵光学追迹法对这种隐身技术作定量分析,并用实验进行验证。研究结果表明:"猫眼效应"回波强度容易受到侦察环境和系统装配误差等因素的影响,例如:光敏面倾斜、离焦。因而,在有限改变光电设备光学结构及降低成像质量的前提下,人为地的制造一些"装配误差"可以减弱系统的"猫眼效应",从而达到隐身的目的。这一技术能有效减少自身在军事对抗中被敌方侦察打击的概率,具有一定的军事参考价值。

关于“对《理论力学教程》中两个问题的讨论”的讨论

文献[2]指出《理论力学教程》中的"一张错误的插图",给出了所谓"正确"的插图,并修改了《理论力学教程》的公式(3.7.3),该文认为在研究刚体的平面平行运动的§3.7节不用选择转动参照系,宜采用平动参照系.本文作者认为《理论力学教程》的插图3.7.2并没有错,在§3.7节采用转动参照系是研究刚体平面平行运动转动瞬心等问题的需要;公式(3.7.3)也不必作根本上的修改,但对其中坐标分量(x′,y′)的含义要加注释,以免造成混淆.

匀速收绳时流水中小船运动轨迹问题的探究

分析《理论力学教程》§1.3[例2]及其解答,指出该例题的解题条件不足,以及解答中存在的错误.补充阻力系数之后该例题成为适当的动力学问题,小船的动力学方程是一个变系数非线性齐次二阶常微分方程,采用数值计算方法求解其运动轨迹,讨论了阻力系数对轨迹的影响.研究表明当阻力系数越来越大时,小船的横向速度才约等于水流速度的横向分量.补充vφ=-C1sinφ作为小船运动的微分约束,[例2]的解题条件才充足,才成为存在确定轨迹的质点运动学问题.

关于“关于克劳修斯等式证明的再讨论”的讨论

指出"关于克劳修斯等式证明的再讨论"一文论证过程中存在的问题,提出了一种在相邻卡诺循环之间过渡的循环路径,并证明了用若干个卡诺循环逼近任意可逆循环的可行性及其等价性。本文的研究支持主流热学教材中"用若干个完整的卡诺循环去分解任意循环,相邻的两个卡诺循环之间的重叠部分在两次循环中相互抵消"的论证方法。但现行教材的论述过程确实存在过于简略、不够严谨的问题,本文在阐明用卡诺循环分解任意循环的"等效性"内涵的基础上,采用泰勒级数展开及极限理论等高等数学方法,完善了克劳修斯等式的证明过程.

红外点源导引头的激光回波分析

为了研究用激光主动扫描法侦察远方飞航导弹来袭方位的原理及实验技术,以红外点源导引头光学系统为例,运用矩阵光学追迹法对影响"猫眼"效应回波强度的因素作定性、定量分析。研究结果表明,回波强度受导引头光路中光学镜头相对孔径、摄像管靶面倾斜和离焦的影响较大,扫描激光光束的入射角等因素对回波强度也有一定影响。在主动扫描装置距被探测导引头约10000m、扫描光束的入射角为0.08rad条件下,反射面离焦及倾斜使得侦察装置接收到的回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的43.80%分别下降到1.53%和0%。这一结果对"猫眼"效应用于主动式侦察的原理在导弹来袭告警系统中的应用是有帮助的。

小波变换在频率步进雷达一维距离像中的应用

由于小波变换是一种局部细化分析,它能对短时信号做比较精细的分析,在高分辨、超宽带雷达信号处理方面具有广泛的应用前景。在频率步进雷达一维距离成像技术中,经典的傅里叶变换算法受到距离分辨率的限制,并且存在较高的副瓣电平。针对这一问题,本文提出将连续小波变换算法用于频率步进雷达的一维距离成像。该方法在保持高距离分辨率的同时,可有效降低回波信号的副瓣电平。

密度跃层中潜航体激发内波的数字纹影实验研究

为了找到利用海洋内波场探潜的方法,研究了在三分层流环境中,运用数字纹影技术垂向观测潜航体在密度跃层航行所激发的内波场。实验中,弗劳德数Fr∈(0. 6,4. 0),观测到潜航体激发的内波场呈">"型类凯尔文波,开口方向与航行方向相反,波峰线略呈弧形,张角逐渐增大。实验结果表明:偏移航行线距离相同时,相邻波峰线之间的间隔,即拖曳方向波长λx与Fr呈正比;偏移航行线距离不同时,λx没有明显差异。为定量刻画">"型内波场波峰线的弧形特征,着重在实验图像中央与边缘区域测量了波峰线的切线与航行线的航切角,测量结果表明:张角随着偏移航行线距离增大而增大;偏移航行线距离一定时,">"型内波波峰线的张角随Fr增大而减小,顺下游方向张角随流向距离增大而减小。研究结果表明:数字纹影技术垂向观测是测量潜航体激发三维内波场目标特征的一种高效率和无干扰全场测量技术。