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法布里-珀罗干涉仪在远程探测领域的应用

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1801-1812页

作者：金康张楠刘冰南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 火箭军特色医学中心疾病预防控制科北京100088

远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等)... 详细信息

远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等),法布里-珀罗(F-P)干涉仪通光孔径大、多光束干涉的光谱分辨能力强,使其在远程弱光探测领域有着天然的优势。从1914年法布里本人第一次将F-P干涉仪用于天文观测以来,F-P干涉仪已被广泛应用于远程光谱测量领域,并逐渐发展出各种改进型F-P干涉仪。传统F-P干涉仪在远程探测领域主要面临三个问题:自由光谱范围窄,大孔径的F-P干涉仪装调难度大,环状干涉结构能量分散。随着探测需求的不断提升和科学技术的长足进步,解决方案也应运而生,本文介绍了三种典型的改进型F-P干涉仪,分别是:增加自由光谱范围的级联F-P干涉仪,适用于极端环境下的旋转扫描F-P干涉仪以及将能量分散的干涉圆环转换为能量集中的干涉直线的F-P干涉系统(CLIO)。对F-P干涉仪在气象、天文、深海等领域中的重要应用进行了系统的总结。在气象学领域,介绍了用于大气中层和热层风速测量的大口径F-P干涉仪,测量大气中的痕量气体及其同位素体的德国海森堡高精细度F-P干涉仪;在天文学领域,介绍了由美国威斯康星大学设计、用于研究星际物质发射线的级联F-P干涉仪;在海洋学领域,介绍了国内F-P干涉仪测量布里渊散射的主要应用实例:2004年北京师范大学设计的水下布里渊散射系统,2021年上海交通大学设计的星载布里渊散射系统等;在大气污染检测领域,介绍了南开大学设计的F-P干涉仪用于测量飞秒激光远程光丝NaCl气溶胶荧光光谱。最后提出光谱识别精度,热稳定性是未来F-P干涉仪应用在远程光谱测量领域需要进一步突破的难点。

关键词：法布里-珀罗干涉仪远距离弱信号探测天文学气象学海洋学

基于延时微分的旋转导向工具造斜率预测方法研究

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煤田地质与勘探 2024年第6期52卷 166-173页

作者：李飞张楠西安石油大学电子工程学院陕西西安710065 中国海油集团测井与定向钻井重点实验室定向钻井分室陕西西安710065 西安市油气及新能源开发装备智能化重点实验室陕西西安710065

【目的】旋转导向工具造斜率的准确预测是实现工具精准控制的前提,为掌握旋转导向底部钻具组合造斜率变化规律。【方法】根据工具结构特点,采用欧拉-伯努利梁方程法对复合式旋转导向工具底部钻具组合进行受力分析。通过结合底部钻具几... 详细信息

【目的】旋转导向工具造斜率的准确预测是实现工具精准控制的前提,为掌握旋转导向底部钻具组合造斜率变化规律。【方法】根据工具结构特点,采用欧拉-伯努利梁方程法对复合式旋转导向工具底部钻具组合进行受力分析。通过结合底部钻具几何关系,得到各节工具转角与钻头预钻进偏角计算方法,并将旋转导向工具各节点与钻头间距离作为空间延时周期,最终建立基于延时微分的旋转导向底部钻具组合的造斜率预测模型。该模型综合考虑了工具本身几何尺寸与结构、与地层有关的钻头切削各向异性、钻压以及工具材料及内外径有关的抗弯刚度等参数对造斜率的定量影响。【结果和结论】研究表明:(1)该模型预测结果与斯伦贝谢成熟应用的基于有限元分析的钻具造斜率预测软件仿真结果具有良好的吻合度,预测结果差值均保持在0.5(°)/30 m以内,符合工程要求。(2)同时该方法还可在钻具姿态测量短节的实际测量数据基础上补偿钻头与测量单元间距带来的测量误差问题,为解决测量盲区提供一种新的途径。基于空间延时微分的造斜率预测方法为旋转导向系统底部钻具组合的结构优化及钻井参数优选提供理论依据和快速分析手段。建立的模型易于仿真和移植,在实际工程应用中可获取较好的实时响应,为基于数字孪生的旋转导向工具研发提供准确的钻具运动模型基础。

关键词：旋转导向系统底部钻具组合造斜率预测力学分析延时微分

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(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)反铁电陶瓷的介电储能性能

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1211-1216页

作者：张楠张骥汪尧进南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性... 详细信息

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性能、反铁电及储能性能。结果表明,不同温度烧结的样品均具有正交钙钛矿结构,且随着烧结温度的升高,陶瓷的致密度逐渐提高、晶粒尺寸也逐渐增大。因此,最佳温度下(1225℃)烧结的陶瓷具有最佳的储能性能,可回收能量密度密度约13.3 J/cm^(3),储能效率约83.6%。

关键词：固相法反铁电陶瓷介电性能储能性能

畸形波作用下双平台联合作业的波浪砰击特性研究

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中国造船 2024年第1期65卷 109-122页

作者：霍发力张楠徐杰江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200001

畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋平台的破坏尤为突出。论文以生产平台和支持平台为研究对象,通过数值模拟与模型试验相结合的方法,对双平台联合作业在畸形波作用下受到的波浪砰击进行研究。运用经... 详细信息

畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋平台的破坏尤为突出。论文以生产平台和支持平台为研究对象,通过数值模拟与模型试验相结合的方法,对双平台联合作业在畸形波作用下受到的波浪砰击进行研究。运用经过模型试验修正的数值模拟,采用组合波聚焦模型建立畸形波。以典型畸形波“新年波”为例,在时域上开展畸形波工况下双平台多浪向波浪砰击特性研究。研究成果对双平台联合作业的设计与工程应用具有一定的指导和参考价值。

关键词：双平台联合作业波浪砰击畸形波数值模拟模型试验

多用户全双工协作PNOMA系统非正交率控制及功率分配优化算法

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电子学报 2024年第6期52卷 1842-1851页

作者：申滨张楠董坤明重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

传统NOMA系统远近用户设备(User Equipment,UE)之间在时频资源上信号完全重叠,以期获得最高的频率利用率,但其中UE之间的干扰也成为核心问题之一.部分NOMA(Partial NOMA,PNOMA)系统由于仅在部分频段实现NOMA共存,因此可以优化协调UE之... 详细信息

传统NOMA系统远近用户设备(User Equipment,UE)之间在时频资源上信号完全重叠,以期获得最高的频率利用率,但其中UE之间的干扰也成为核心问题之一.部分NOMA(Partial NOMA,PNOMA)系统由于仅在部分频段实现NOMA共存,因此可以优化协调UE之间的干扰.相较于传统NOMA系统,PNOMA系统能够极大地降低非理想连续干扰相消(imperfect Successive Interference Cancellation,ipSIC)对于系统和速率的消极影响.基于全双工协作NOMA(Full Duplex Cooperative NOMA,FD-CNOMA)系统和PNOMA系统,本文提出了一种全双工协作部分NOMA(FDCPNOMA)方案以优化UE之间干扰,提高系统可达速率.考虑由一个基站和若干个远近UE构成的FD-CPNOMA系统,针对实际中存在非理想连续干扰消除问题,本文给出了UE配对、非正交率控制及功率分配的优化算法,并推导了此模型下UE中断概率闭式解.仿真结果表明,本文提出的UE配对方案性能优于其他三种配对方案,所提出的PNOMA系统最大可达速率均优于相应的传统NOMA系统,提出的FD-CPNOMA系统在低信噪比下的最大可达速率比半双工协作部分NOMA(HD-CPNOMA)系统和PNOMA系统分别高出95.42%、44.06%,并且在高信噪比下可以较好地实现UE间公平性和平均可达速率的折衷.

关键词： FD-CPNOMA 非理想连续干扰消除 UE配对功率分配中断概率平均可达速率

新中国成立初期戒烟药品统一制供机制的形成研究

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史林 2024年第1期 205-216,220页

作者：张楠江南大学马克思主义学院、历史研究院 214122

戒烟药品统一制供机制是新中国成立初期烟毒治理的有机组成部分,它的形成与完善正是中国共产党不断提升国家治理能力的直接体现。新中国成立伊始,私人制售戒烟药品现象大量存在,严重阻碍戒烟工作的开展。为了彻底禁绝烟毒和重塑民族形象... 详细信息

戒烟药品统一制供机制是新中国成立初期烟毒治理的有机组成部分,它的形成与完善正是中国共产党不断提升国家治理能力的直接体现。新中国成立伊始,私人制售戒烟药品现象大量存在,严重阻碍戒烟工作的开展。为了彻底禁绝烟毒和重塑民族形象,在烟毒治理的不同阶段,人民政府不断调整制供政策,最终确立了以统一戒烟方法和戒烟药品行政管理体系为主要内容的统一制供机制。戒烟举措不仅助力于烟毒治理工作的完成,彰显出中国共产党卓越的国家治理能力,而且为新中国在国际上赢得了“无毒国家”的美誉,使中华民族摆脱了“东亚病夫”的旧形象。

关键词：新中国社会治理戒烟药品烟民

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偏瘫患者下台阶过程下肢生物力学特征分析

医用生物力学 2024年第1期39卷 125-131页

作者：周鲁星孟庆华刘文红张楠崔帅琦刘姣天津体育学院运动健康学院天津301617 天津体育学院体育经济与管理学院天津301617 天津市运动损伤与康复虚拟仿真实验教学中心天津301617 中国人民解放军联勤保障部队天津康复疗养中心天津300191

目的对比分析偏瘫患者以不同方式下台阶过程中下肢生物力学特征,为降低患者下台阶过程中的跌倒风险提供理论依据。方法选取10名正常人和20名符合要求的偏瘫患者,使用Qualisys动作捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者下台阶过程中的运... 详细信息

目的对比分析偏瘫患者以不同方式下台阶过程中下肢生物力学特征,为降低患者下台阶过程中的跌倒风险提供理论依据。方法选取10名正常人和20名符合要求的偏瘫患者,使用Qualisys动作捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者下台阶过程中的运动学和动力学数据进行收集,分析其在下台阶过程中的生物力学特征和跌倒风险。结果相较于正常人和先用健足下台阶(steps on the healthy side,SHS),先用患足下台阶(steps on the affected side,SAS)时,患侧下肢各关节屈伸活动幅度较小;SHS降低了健侧膝关节屈伸活动幅度,患侧下肢各关节屈伸活动幅度较SAS大;SAS下台阶左右方向地面反作用力(ground reaction force,GRF)曲线变化与正常人较为一致,患侧落地瞬间垂直GRF最大为1.05倍体重,健侧为1.25倍体重,低于正常人(1.5倍体重);SHS下台阶健侧落地瞬间最大垂直GRF为1.85倍体重,高于SAS和正常人。结论相较于SAS,患者使用SHS下台阶患侧关节活动幅度和落地瞬间垂直GRF较大,更难掌握。SAS更符合偏瘫患者下台阶的生物力学特征。

关键词：偏瘫下台阶跌倒关节角度地面反作用力

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高速铁路简支钢-混结合箱梁振动特性研究

铁道学报 2024年第6期46卷 167-172页

作者：刘潇张楠孙琪凯北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京市基础设施投资有限公司北京100101

对一高速铁路32 m简支钢-混结合箱梁进行锤击试验,分析其振动特性。建立轨道-桥梁垂向耦合有限元模型,利用谐响应分析计算轨道-桥梁系统各板件的速度导纳,与试验结果进行对比,验证模型的有效性后分析振动在梁上的传递特性。采用虚拟激... 详细信息

对一高速铁路32 m简支钢-混结合箱梁进行锤击试验,分析其振动特性。建立轨道-桥梁垂向耦合有限元模型,利用谐响应分析计算轨道-桥梁系统各板件的速度导纳,与试验结果进行对比,验证模型的有效性后分析振动在梁上的传递特性。采用虚拟激励法得到行车条件下的轮轨力,作用于有限元模型上,讨论钢-混顶板的混凝土厚度、扣件刚度等对钢-混结合箱梁振动的影响。为钢-混结合梁振动的进一步研究提供参考。

关键词：钢-混结合箱梁锤击试验速度导纳振动特性虚拟激励法

微米级选区激光熔化316L不锈钢的拉伸力学性能

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金属学报 2024年第2期60卷 211-219页

作者：张楠张海武王淼辉中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与... 详细信息

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与分析,对近断面塑性变形区的晶粒取向、晶界特征分布等进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。结果表明:M-SLM制备316L不锈钢晶粒内部存在尺寸为100~300 nm的胞状组织结构,拉伸断口呈韧窝状,窝口直径80~500 nm,这使得316L不锈钢的横向平均抗拉强度达692.1 MPa,纵向平均断后延伸率达54.6%,明显优于传统SLM技术制备的316L不锈钢。M-SLM制备316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体Σ3孪晶界的出现与晶粒取向有关,其在取向接近的晶粒中较易出现。进一步分析指出,Σ3晶界的出现阻断了特殊晶界网络的连通性。通过基于EBSD的矩形截面法对共格Σ3(Σ3_(c))和非共格Σ3(Σ3_(ic))晶界进行了统计分析,显示316L横向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)和Σ3_(ic)晶界数量百分比分别约为43%和57%,而纵向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)晶界数量百分比提高至约70%。Σ3_(c)孪晶界的增加使得总晶界能降低,是导致M-SLM制备316L不锈钢纵向拉伸强度普遍低于横向拉伸强度的原因。

关键词：微米级选区激光熔化 316L不锈钢拉伸性能 Σ3晶界孪晶