为了探究不同高度条形缺陷的梁构件动态裂纹扩展规律, 在三点弯曲梁中设计高度分别为22 mm、28.5 mm、35 mm的条形缺陷, 通过数字激光动态焦散线实验系统和落锤冲击试验系统进行研究。结果表明: 不同高度条形缺陷的三点弯曲梁在落锤冲击实验中, 裂纹扩展速度和应力强度因子受缺陷高度影响分两个阶段。第一阶段随着缺陷高度的增加, 裂纹最大扩展速度分别为247.49 m/s、292.49 m/s与284.99 m/s, 呈现先上升后趋于稳定的态势, 起裂应力强度因子随着缺陷高度的增加而变大, 分别为1.480 MPa/m3/2、1.665 MPa/m3/2、1.812 MPa/m3/2; 第二阶段随着缺陷高度的增加,裂纹起裂扩展速度逐步减小分别为634.42 m/s、524.97 m/s、377.67 m/s, KⅠ型起裂应力强度因子逐步减小分别为3.281 MPa/m3/2、3.192 MPa/m3/2、2.876 MPa/m3/2, KⅡ型起裂应力强度因子逐步增大分别为1.254 MPa/m3/2、1.319 MPa/m3/2、1.398 MPa/m3/2, KⅠ-KⅡ复合型应力强度因子经偏转化为KⅠ型应力强度因子。研究结果可为不同形状和不同位置的缺陷构件的动态响应问题提供理论参考。

为创建精确、稳定的试件二维加速度过载环境, 提高对转盘跟踪试验系统的控制精度, 对系统矢量转盘进行建模, 采用自适应混沌蚁群优化的RBF神经网络PID控制器, 解决RBF神经网络权值优化较慢的问题, 有效缩短神经网络学习时间, 提高PID控制器的在线自适应能力, 使转盘跟踪试验系统快速跟踪目标。仿真结果表明: 自适应混沌蚁群优化的RBF神经网络PID控制器优于传统的RBF神经网络PID控制器, 具有很好的准确性和快速性, 对于转盘跟踪试验系统设计具有较大的工程意义。

介绍一个Ka波段分布作用速调管(EIK)发射机的实验系统，使用的核心器件是一只国产分布作用速调管样管，中心频率为35.01 GHz，脉冲输出功率为10 kW，最大工作比0.5％。该实验系统是为Ka/W波段双频毫米波测云仪发射机关键器件国产化进行的预研。实验系统一方面要对EIK样管的性能进行全面测试，对EIK样管在应用中可能存在的问题进行分析；另一方面优化发射机电路，满足EIK样管最佳工作要求。实验结果表明，国产Ka波段分布作用速调管技术取得了长足的进步，Ka波段大功率EIK发射机将进入实用阶段。

胚胎电子阵列是新兴的研究方向,基于胚胎电子阵列实现的电路具有与生物类似的自修复、自组织等能力.当前研究多限于软件仿真,缺少相应的实验系统.设计了实验系统体系框架和电子细胞模拟模块结构并进行了实现,多块细胞模拟模块组成胚胎电子阵列,与外围的信号发生器、逻辑分析仪等仪器连接,构成胚胎电子阵列的实验系统.基于该实验系统进行了某胚胎电子阵列上目标电路的实现,实验表明,实验系统能够验证胚胎电子阵列功能,并能够监测阵列中关键信号,为研究阵列结构及自修复机制提供了硬件实验条件,具有很大的实际意义.

基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测, 为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号, 研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理, 利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统, 对其功能做了仿真和验证.采用数字信号处理器作为核心控制器, 设计并制作出了谐波信号锁相放大器的系统实物, 它主要由90°移相器、两路模拟乘法器、两路低通滤波器、差分信号放大器、模数转换器等构成.实验中, 首先利用幅度可调的标准正弦信号作为待测信号, 对锁相放大器的输出信号幅度与标准正弦信号的幅度做实验测量与对比, 二者线性拟合优度高达0.999 94, 最大误差小于4%, 具有良好线性度; 其次, 将模拟吸收产生的差分信号作为待测信号, 利用基频方波和二倍频方波分别作为参考信号, 提取谐波信号, 因二次谐波信号微弱易受噪音干扰, 其误差在5%以内, 一次谐波最大误差小于3.5%.系统具有良好的稳定性和性价比, 在红外气体检测中具有较好的应用前景.

感应式磁声医用成像技术是近两年有关学者提出的一种新的医学成像技术,它在保留传统超声成像优势的前提下,采用脉冲磁场对人体组织激发超声波的新方法,用以弥补传统超声成像的缺陷,提高对患者病情的诊断效果.它是一种具有应用前景并值得研究和探索的成像方法.本文在介绍它的工作原理的基础上,对其实验系统的设计方案进行了研究.

设计了基于MATLAB的虚拟实验系统,通过验证和试运行,此虚拟实验系统很好地实现了在计算机平台上频率特性实验的演示和仿真功能.