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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 具有全向光传播特性的二维光子晶体态密度的高效定量分析

    摘要： 通过扩展先前发展的二维有限元分析方法（FEA），本研究探究了二维光子晶体（PCs）中的全向光传播问题。该方法采用实空间自适应有限元技术，更精确地计算了具有复杂几何构型的二维光子晶体的对应能带结构（BS）和光子态密度（PDOS），涵盖横电（TE）与横磁（TM）两种模式。本工作基于平移对称性条件下的波导理论，根据不可约布里渊区内TE/TM模式的面内色散关系，高效计算了包含辐射波与倏逝波的全向光子态密度。研究表明：若仅考虑辐射模式所得的完整带隙，在计入倏逝模式贡献后将闭合。这些发现对二维周期结构中原子的自发辐射或偶极辐射具有普遍意义，同时为判定二维光子晶体中是否存在完整光子带隙提供了有效途径——该方案可替代耗时的三维能带结构计算。

    关键词： 二维光子晶体、辐射波与倏逝波、有限元分析、光子态密度、全向光传播

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 集成压电层的智能功能梯度结构的压电弹性响应——基于离散双导向壳单元分析

    摘要： 本文旨在基于离散双导向壳单元的三维壳模型，预测含嵌入式压电层的复合壳结构的机电行为。该方法适用于含集成压电层的各向同性及功能梯度壳的分析。通过引入三阶剪切变形理论消除剪切修正因子，提高横向剪应力的计算精度。为验证本方法的准确性，将计算结果与文献参考解进行对比，发现两者高度吻合。研究还通过参数分析揭示了材料组成和曲率半径对厚度方向挠度与轴向应力的影响。

    关键词： 活性功能梯度壳、有限元分析、双导向壳、压电传感器/执行器、智能结构

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 压电陶瓷剪切模式机电耦合系数的提高

    摘要： 压电陶瓷的剪切振动模式因其较高的机电耦合系数（k15）和压电常数（d15）而被广泛应用于能量收集领域。本研究采用ATILA/GiD有限元仿真方法，初步探究了尺寸参数对PZT-5A型陶瓷压电剪切性能的影响以提升k15值，并通过实验验证。研究发现k15主要与宽厚比相关，并针对一阶和高阶剪切振动进行了尺寸优化。最终在一阶谐波中获得了k15剪切模式最大机电耦合系数0.612。值得注意的是，无论谐波阶次如何，优化机电耦合系数的尺寸比例均处于相近量级。除尺寸优化外，还研究了剪切振动模式与杂散模态间的耦合效应。两种振动的耦合不仅影响机电耦合系数，还会导致共振峰频谱畸变。因此给出了避免模态耦合的尺寸比例建议——长度应显著大于厚度。最后考察了尺寸参数对机械品质因数的影响并展开讨论，结果表明发生模态耦合时机械品质因数会降低。

    关键词： 机电耦合系数，k15剪切模式，有限元分析，压电陶瓷

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 《AIP会议论文集》[作者：SolarPACES 2017国际太阳能热发电与化学能源系统会议——智利圣地亚哥（2017年9月26-29日）] - 汽车前照灯近光截止线的多物理场分析方法

    摘要： 本研究通过虚拟方法检验了注塑工艺导致的翘曲累积效应与车灯功能发热引起的塑料部件热膨胀对前照灯近光截止线的影响。首先利用商用CAD软件，将模流分析生成的车灯模块支架与灯壳变形网格转换为实体计算机辅助设计模型。在环境温度22°C且所有车灯功能开启的条件下进行热有限元分析(FEA)，导出稳定温度场作为结构FEA的载荷输入。完成结构FEA后，提取车灯?？榻沟愕姆较蛭灰朴虢俏灰谱魑庋Х治鍪淙氩问Ｍü治龉庋Ы峁拦榔涠郧罢盏平饨刂瓜叩挠跋?。

    关键词： 汽车前照灯、近光截止线、多物理场、热膨胀、有限元分析、翘曲、光学分析

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [美国机械工程师学会2015年智能材料、自适应结构与智能系统会议——美国科罗拉多州科罗拉多斯普林斯（2015年9月21日星期一）] 第二卷：集成系统设计与实施；结构健康监测；仿生智能材料与系统；能量收集——自由-自由圆柱管压电驱动的行波现象

    摘要： 先前研究表明，压电陶瓷材料能在一维结构中产生无反射的净波传播。对圆柱体行波的研究揭示了二维和三维系统中尚未完全明确的独特动力学特性（即对称与非对称模态）。本研究聚焦于沿圆周方向传播的行波生成与表征。通过采用自由-自由状态下带有多个压电致动器（PZT）贴片的耦合圆柱体系统，评估多种圆柱体行波模态。相较于传统振动激励器，将压电贴片作为结构集成式致动器具有显著优势：除尺寸小、重量轻、成本低廉外，这些陶瓷片还能在宽频范围内产生波动。利用多个PZT可在给定频率下通过设定相位差进行激励，从而在圆柱结构中生成高度可控的无反射定向行波。结合有限元建模（FEM）与实验研究，全面解析了薄壁圆柱体中行波模态的生成与传播特性。

    关键词： 二维、压电、动力学、有限元分析、行波、振动

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 与先进室女座探测器载荷的磁耦合及其对低频灵敏度的影响

    摘要： 我们研究了先进处女座（AdV）输入镜有效载荷对缓慢时变磁场的电磁耦合响应。由于该问题无法通过解析方法求解，我们采用并验证了有限元（FE）分析方法。所构建的有限元模型尽可能真实地还原实际物体，并通过与实验测量数据对比完成验证。研究旨在估算有效载荷周围感应电流及磁场分布。该流程共识别出21种与实测数据相符的等效电路构型，据此计算了磁噪声对AdV总应变噪声的贡献。在当前研发阶段，磁噪声似乎未影响AdV运行，但预计当AdV达到设计灵敏度时，这种耦合效应将不可忽略。

    关键词： 有限元分析、低频灵敏度、引力波探测器、磁耦合、先进处女座（引力波探测器）

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 弹性体特性对生物医学机器人应用中光纤力传感性能的影响

    摘要： 生物学、生理学和生物力学研究需要微型化且"智能"的传感器，这些传感器在诊断和微创手术领域具有极其重要的临床应用价值。实践证明，光纤传感器相比传统传感器具有显著优势，在生物力学与生物医学应用方面潜力巨大——它们体积小巧、操作简便、侵入性低风险小、测量精度更高且成本经济。本文报道了一种能够测量高达1牛顿接触力顺应性的光纤力传感器的设计与建模。本研究主要目标是设计并建立可测量物体所受总力的光纤传感器模型。在光纤端面与物体之间放置厚度为1.2毫米的聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体薄膜，用于测量作用于刚性元件上的力。通过记录PDMS弹性体薄膜在不同载荷条件下的响应来测定该光纤力传感器的顺应性。我们以有限元建模结果作为对比实验数据的基准，理论预测值与实验数据吻合良好且处于可接受范围内。

    关键词： 力传感器、有限元分析、光纤、弹性体、MATLAB分析、LabVIEW、ANSYS仿真、生物医学机器人学

    更新于2025-09-04 15:30:14