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双态可切换等离子体镊子用于纳米物体的动态操控
摘要： 在这项工作中，我们展示了一个等离激元平台，能够以两种不同的空间构型捕获纳米物体。通过沿纳米管主轴改变激发激光的聚焦位置，可以激活两种捕获状态（分别定位于垂直金纳米通道的尖端和外壁）之间的切换。研究表明，捕获位点的切换是由电磁场分布和捕获力的变化所诱导的。"内"和"外"捕获状态分别表现出静态和动态特性，其刚度通过分析被捕获样品随时间的位置进行测量。此外，我们证明静态状态的刚度足以捕获直径小至40纳米的颗粒。这些结果展示了一种简单可控的可切换双态捕获机制，既可作为动态捕获研究的模型，也可作为纳米流体器件开发的机理。
关键词： 金纳米通道、纳米物体、等离子体平台、捕获力、纳米流体器件、电磁场、动态行为、捕获状态
更新于2025-09-23 15:21:01
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[美国机械工程师学会2018年智能材料、自适应结构与智能系统会议 - 美国德克萨斯州圣安东尼奥（2018年9月10日星期一）] 第二卷：活性材料的力学与行为；结构健康监测；仿生智能材料与系统；能量收集；新兴技术 - 具有特殊双稳态压电悬臂梁的特殊压电能量收集器的非线性动力学
摘要： 本文提出了一种特殊的压电能量采集系统，该系统通过将传统压电悬臂梁上压电层末端与其基础层分离而获得。质量块I位于分离的上压电层（SUPL）末端，质量块II和永磁体I位于分离的下压电梁（SLPB）末端，永磁体II则布置在与永磁体I相对的位置且两者同极性相对，从而在两永磁体间产生可拓宽系统频带宽度的非线性磁力。研究发现这种特殊压电能量采集器具有极高的能量捕获效率。为深入探究其高效原因，研究人员对其动态行为开展了实验研究。实验结果表明：SUPL与SLPB的振动相对简单；SUPL、SLPB与未分离部分的动态行为存在差异；由于非线性磁力与碰撞作用的相互影响，压电未分离部分呈现出较复杂的非线性现象；随着外部激励频率的增加，倍周期运动与准周期运动会交替出现。
关键词： 非线性磁力、动态行为、能量收集器、频率带宽
更新于2025-09-23 15:21:01
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使用单个光学传感器对数控铣床进行非接触式双向刀尖振动测量
摘要： 工具振动测量对机床建模、易出错状态识别及机床运行优化具有重要意义。在铣削过程中，强迫振动是导致加工件形状偏差及表面粗糙度的主要因素，其程度取决于主轴转速和刀具特性。预测机床系统动态行为的数值模型有助于降低振动。为实现优化，需通过高时空分辨率同步测量不同转速下刀尖受力方向与垂直方向的振动来评估模型参数。本研究提出一种非接触式单传感器系统及信号处理算法，用于测量已知受力状态下数控铣床内部的振动行为。该系统可直接在刀尖处实现原位双向同步振动测量，测量速率高达50kHz，圆周分辨率低于230微米，位移不确定度低至40纳米（转速达300Hz时）。根据测量的振动数据(δ2)评估刀具动态行为参数，从而实现模型优化。测量显示固有频率随主轴转速增加而降低?；诩す獾牟饬吭聿唤霾换嵊跋煺穸形?，还能固有地保证传感轴的正交性。
关键词： 干涉测量法、双向测量、动态行为、尖端振动、高速、原位
更新于2025-09-16 10:30:52
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静电激励下矩形微板的非线性静态与动态行为研究
摘要： 我们研究了非线性冯·卡门板在非静电力作用下的静态与动态行为。该研究基于采用伽辽金法建立的降阶模型，其依赖于通过有限元法提取的模态振型与面内形状函数。本研究考虑全固支微板，通过有限元模型计算结果验证了静态行为分析结论。随后探究微板在直流载荷叠加交流谐波激励下的受迫振动响应，重点考察主共振区附近的动态特性。由于中面拉伸的三次非线性效应，微板呈现显著硬化特性；但随直流载荷增大，其行为转为软化。
关键词： 伽辽金法、非线性冯·卡门板、降阶模型、动态行为、有限元法、软化行为、静态行为、硬化行为、静电力、微板
更新于2025-09-04 15:30:14