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基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

岩土工程学报 2025年第1期47卷 76-84页

作者：钟军豪 CHIAN Siau Chen 李永鑫刘明芳陈明辉吴振元龙桂华杨小礼周德中南大学土木工程学院湖南长沙410075 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡117576 合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 深圳市市政工程总公司广东深圳518000

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。... 详细信息

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题,采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则,基于极限分析上限定理,构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构,提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比,验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点,探究不同参数条件下T-C对开挖面稳定性的影响。结果表明:(1)在线性条件下,黏聚力较大且内摩擦角较小时,T-C对开挖面临界支护力的影响较大;在非线性条件下,m的增加并不会放大T-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时,T-C对开挖面稳定性影响较为显著,随着抗拉强度的折减,T-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小,且顶部区域明显钝化。

关键词：开挖面稳定性多切线技术 Power-Law准则拉应力截断极限分析

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纳米表面相互作用及振动测头模型

物理学报 2016年第8期65卷 53-59页

作者：陈丽娟陈晓怀刘芳芳王景凡合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

如何实现高精度的测量是现代制造业及微电子技术领域的热点问题之一.基于微纳米测头的三坐标测量机是当前实现高精度测量的重要手段.随着测量尺寸的减小,常用的纳米/微纳尺度的测头与待测表面之间形成静态接触,其表面相互作用成为了影... 详细信息

如何实现高精度的测量是现代制造业及微电子技术领域的热点问题之一.基于微纳米测头的三坐标测量机是当前实现高精度测量的重要手段.随着测量尺寸的减小,常用的纳米/微纳尺度的测头与待测表面之间形成静态接触,其表面相互作用成为了影响其测量精度和可靠性的关键因素之一.本文基于一种触发式振动测头,研究了其动力学模型,并通过对测头纳米尺度表面相互作用的理论分析及数值模拟,确立了测头振动参数与表面相互作用之间的关联.实验研究表明,参数优化后的谐振微纳测头能有效抑制表面作用带来的干扰,提高测量精度.

关键词：纳米表面作用力简谐振动接触式测量三维振动测头

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耦合光学微腔的频率调谐过程分析

物理学报 2020年第18期69卷 89-96页

作者：徐昕金雪莹高浩然程杰陆洋陈东于连栋合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

不同的频率失谐会在耦合光学微腔激发出不同的工作模式.以两个耦合光场的非线性薛定谔方程为理论模型,分别研究了失谐参量正调谐和负调谐过程中微腔内光场的变化.理论分析结果表明,在正失谐区域中,腔内光场可由多脉冲形式演变为亮孤子,... 详细信息

不同的频率失谐会在耦合光学微腔激发出不同的工作模式.以两个耦合光场的非线性薛定谔方程为理论模型,分别研究了失谐参量正调谐和负调谐过程中微腔内光场的变化.理论分析结果表明,在正失谐区域中,腔内光场可由多脉冲形式演变为亮孤子,但亮孤子存在范围较小,当失谐参量过大时,腔内光场会演化为直流分布.在负失谐区域,腔内可以形成较高功率“图灵环”形式的光场.当耦合微腔没有发生频率失谐,或者失谐参量接近0时,腔内只能形成混沌形式的光场分布.当耦合微腔内激发出光孤子后,通过选取合适的失谐参量和抽运功率,可在腔内维持稳定的亮孤子.此外还可通过继续调谐第一个微腔的失谐参量,将亮孤子转变为低功率的“图灵环”.理论分析结果对耦合微腔的实验研究具有重要意义.

关键词：光学微腔频率失谐亮孤子

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基于贝叶斯模型的动态误差实时修正方法研究

计量学报 2006年第z1期27卷 31-34页

作者：陈晓怀程真英费业泰合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

应用贝叶斯动态模型理论,探讨了非平稳动态测量误差贝叶斯建模原理及实时修正的方法.由多项式模型、季节模型、回归模型和噪声模型等模型分量组合的贝叶斯动态模型,较好地描述了各种系统误差和随机误差的综合特征,客观反映了动态测量误... 详细信息

应用贝叶斯动态模型理论,探讨了非平稳动态测量误差贝叶斯建模原理及实时修正的方法.由多项式模型、季节模型、回归模型和噪声模型等模型分量组合的贝叶斯动态模型,较好地描述了各种系统误差和随机误差的综合特征,客观反映了动态测量误差的变化规律.利用贝叶斯递推算法和标准信号插入,适时对动态误差模型参数进行调整,以适应非平稳动态误差的时变性,有效控制了动态模型预报精度损失,提高了动态误差实时修正的精度.通过长光栅动态测量系统实时误差修正实例,验证了该方法正确可行,误差修正效果显著,具有较高的应用价值.

关键词：计量学动态误差实时修正贝叶斯方法组合模型标准信号插入

一种近红外波段的高双折射高非线性光子晶体光纤

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红外与毫米波学报 2016年第3期35卷 350-354页

作者：杨天宇姜海明王二垒谢康合肥工业大学仪器科学与光电工程学院安徽合肥230009

提出了一种具有中心缺陷孔的新型非对称椭圆光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了其双折射、色散和非线性等特性。通过改变第一层椭圆孔的角度,加强了结构的双折射性能,同时还能改善结构的色散表现。分析计算结果得出,设计合适的结构... 详细信息

提出了一种具有中心缺陷孔的新型非对称椭圆光子晶体光纤,采用全矢量有限元法研究了其双折射、色散和非线性等特性。通过改变第一层椭圆孔的角度,加强了结构的双折射性能,同时还能改善结构的色散表现。分析计算结果得出,设计合适的结构参数可在波长1.55μm处获得3.05×10^(-2)的高双折射,同时在X和Y偏振方向获得较高非线性系数。此外,在保持高双折射的同时,此PCF也可获得1 000~1 550 nm近550 nm的负色散平坦区。该新型近红外波段的高双折射高非线性负平坦色散的光子晶体光纤在偏振控制、非线性光学及光纤通信等领域具有广泛的应用前景。

关键词：光子晶体光纤全矢量有限元法双折射非线性

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单变量递推法莫尔条纹信号误差分离算法

仪器仪表学报 2012年第8期33卷 1708-1713页

作者：徐从裕合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

提出一种莫尔条纹信号误差分离算法。该算法假定相邻几个莫尔条纹信号周期内的信号幅值和误差项为恒定值,构建一组单变量误差分离算式,其中每一个分离算式仅包含有一个莫尔条纹信号误差项,之后将每一个分离算式求解出的独立误差分离值... 详细信息

提出一种莫尔条纹信号误差分离算法。该算法假定相邻几个莫尔条纹信号周期内的信号幅值和误差项为恒定值,构建一组单变量误差分离算式,其中每一个分离算式仅包含有一个莫尔条纹信号误差项,之后将每一个分离算式求解出的独立误差分离值组合在一起,统一对莫尔条纹信号进行递推修正,当递推修正的误差分离值偏差小于设定值时,递推修正结束,而递推过程中的所有中间误差分离值之积或之和就是莫尔条纹信号误差的完全分离值。实验表明,上述分离算法简单,分离精度高,可以同时分离出≥10%不等幅误差值、≥10%直流误差值以及≥35°正交误差值等。

关键词：莫尔条纹信号误差分离单变量递推算法

基于PVDF的三维纳米谐振触发测头及定位系统

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机械工程学报 2015年第2期51卷 1-6页

作者：李志渤黄强先史科迪韩彬余惠娟合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

微纳米三坐标测量机(Coordinate measuring machining,CMM)是目前微纳米三维测量领域的一个研究热点,针对微纳米CMM中三维纳米测头的研究瓶颈,提出一种与现有机械接触式测头和光学非接触式测头工作原理完全不同的、可达到纳米/亚纳米量... 详细信息

微纳米三坐标测量机(Coordinate measuring machining,CMM)是目前微纳米三维测量领域的一个研究热点,针对微纳米CMM中三维纳米测头的研究瓶颈,提出一种与现有机械接触式测头和光学非接触式测头工作原理完全不同的、可达到纳米/亚纳米量级触发分辨力的新型谐振测头。利用聚偏氟乙烯(Poly vinylidene fluoride,PVDF)薄膜的压电特性和其谐振参数对微小作用力的高敏感性,PVDF薄膜与一体式光纤微测杆测球相结合构建成了基于PVDF薄膜的三维纳米谐振触发测头。该测头在z向以轻敲模式接触,在x、y向以摩擦模式接触。经过试验验证,由该测头与三维纳米定位平台、数据处理及反馈控制系统相结合构建成的三维谐振纳米触发定位系统在x、y、z三个方向的触发分辨力都达到了亚纳米量级,分别为0.12 nm、0.10 nm、0.12 nm;三维重复性误差分别为26 nm、36 nm、10 nm。试验结果证实了新型三维谐振测头及其系统的有效性。

关键词：微纳米三坐标测量机三维纳米测头聚偏氟乙烯薄膜三维谐振触发测头三维谐振触发定位系统

基于偏光干涉的压力对边孔光纤双折射性能的影响

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光子学报 2024年第9期53卷 61-67页

作者：王培明余有龙余燚刘斌缪可心合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

利用耦合模理论和弹光效应原理研究了边孔光纤双折射与压力的依赖关系。仿真结果表明,双折射变化受到压力大小和作用方向共同影响。保持压力大小不变,双折射数值随作用方向呈余弦变化,且在π/2的偶数倍和奇数倍方向上分别取得最大值和... 详细信息

利用耦合模理论和弹光效应原理研究了边孔光纤双折射与压力的依赖关系。仿真结果表明,双折射变化受到压力大小和作用方向共同影响。保持压力大小不变,双折射数值随作用方向呈余弦变化,且在π/2的偶数倍和奇数倍方向上分别取得最大值和最小值。保持作用方向不变,双折射数值与压力大小呈线性关系。当作用方向θ∈(kπ-π/4,kπ+π/4)(k∈Z),双折射数值随压力呈线性增加,而θ∈(kπ+π/4,kπ+3π/4),双折射数值随压力呈线性减小,在θ=kπ+π/4时,双折射数值基本不变。最后,基于偏振光干涉的实验装置测量了不同压力大小和作用方向下的双折射,实验结果与仿真结果相关系数r为0.9922,在误差许可范围内,二者吻合较好。

关键词：边孔光纤双折射偏振光干涉压力耦合模理论

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3-PUU并联测量机滑块运动误差分析

机械工程学报 2015年第18期51卷 1-6页

作者：胡鹏浩张建坤马晓庆费业泰合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

3-PUU并联坐标测量机中滑块运动误差是关键的误差源,必须予以修正。定性分析滑块运动误差对万向铰链中心位置和光栅读数的影响,建立基于滑块运动直线度的仪器误差模型。将双频激光干涉仪获取的运动直线度误差数据进行拟合,并以此为基础... 详细信息

3-PUU并联坐标测量机中滑块运动误差是关键的误差源,必须予以修正。定性分析滑块运动误差对万向铰链中心位置和光栅读数的影响,建立基于滑块运动直线度的仪器误差模型。将双频激光干涉仪获取的运动直线度误差数据进行拟合,并以此为基础定量分析此项误差对仪器总误差的贡献,为完成该项误差的修正奠定了基础,这对于仪器总体精度的提高及后续测量机结构参数的标定具有重要的意义和价值。

关键词：运动直线度误差并联机构误差分析阿贝误差