为提升寒冷地区建筑结构的实时损伤监测效果, 研究了硫酸盐-冻融循环作用下采用短切碳纤维与铁尾矿作为导电材料制备的自感应水泥砂浆的耐久与压敏性能。利用质量损失、相对动弹性模量及抗压强度损失为依据探讨耐久性能变化规律, 以电阻率变化率-压应力的相关关系反映硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能发展规律并解释其导电机理, 并采用平均应力敏感系数评价硫酸盐-冻融循环作用下压敏性能稳定性。结果表明, 碳纤维体积掺量为0.4%、铁尾矿替代率为30%(质量分数)组合掺入水泥砂浆时,其耐久性能与压敏性能均达到较高水平, 但硫酸盐-冻融循环造成的孔洞与裂缝会导致铁尾矿碳纤维水泥砂浆电阻率变化率-压应力呈一阶指数衰减关系, 可采用Plane模型来反映平均应力敏感系数衰减程度与冻融循环次数、铁尾矿替代率之间良好的相关关系。

通过四元数小波变换分解立体图像的左右视图,获取不同尺度不同方向的幅值相位信息,并结合人眼视觉特性生成单目图;对左右视图和单目图作亮度去均值对比度归一化(MSCN)处理,获取MSCN系数图,采用广义高斯分布模型拟合MSCN系数和MSCN四方向邻域系数乘积,提取统计参数特征(联合峰度、偏度、标准偏差和能量),组成特征向量,通过XGBoost模型预测图像质量感知得分。结果表明,所提立体图像质量评价算法在LIVE3D图像库上优于其他方法,并且运行速度得到大幅度提高。

在双层介电薄膜结构双液体变焦透镜模型的基础上, 分析了透镜焦距与外加电压、双层介电薄膜的介电常量、薄膜厚度等参量的关系.并以降低双液体变焦透镜驱动电压为目的, 选择了相对介电常量较高的五氧化二钽薄膜作为内层介电层, 相对介电常量较低的防水层为外层介电层, 分析了双层介电薄膜的厚度以及厚度的匹配对双液体变焦透镜的变焦范围和驱动电压的影响, 在保证一定的变焦范围并尽可能降低透镜驱动电压情况下获得最佳透镜工艺参量.模拟结果表明: 疏水层薄膜厚度比高介电层薄膜厚度小很多时, 双液体变焦透镜可实现低压驱动, 且双液体变焦透镜在一定变焦范围内所需驱动电压可下降到10 V以下, 而疏水层薄膜厚度与高介电层薄膜厚度相当或高于高介电层薄膜厚度都不能有效利用高介电薄膜的高介电性能来降低双液体变焦透镜的驱动电压.

在英国诺丁汉大学Sutton Bonington校区(52.8°N, 1.2°W)实测感染锈病与普通花叶病大豆的单叶光谱数据, 利用连续统去除法对原始光谱数据进行处理, 筛选对病害及锈病严重度敏感的波段, 构建植被指数对感染锈病与普通花叶病及不同严重度锈病的大豆进行识别研究。 研究发现普通花叶病胁迫下的大豆光谱反射率在可见光区域均大于健康大豆的, 而锈病胁迫的大豆光谱反射率在绿光区随病情严重度增加而减小, 在红光区随病情严重增强而增大。 根据大豆光谱变化特征设计了一个植被指数R500×R550/R680对大豆病害进行识别, 通过计算不同病害及不同严重度之间的J-M距离对指数识别病害能力进行检验, 结果表明指数R500×R550/R680能够较好的识别出大豆锈病与普通花叶病, 且该指数在识别大豆锈病严重度方面也有较强的能力。 研究结果对农作物病害遥感监测与防治具有重要的理论价值与实际应用意义。

随着全球气候变暖, 减少温室气体排放成为全世界所关注的问题, 而碳捕捉与储存(carbon capture and storage, CCS)技术可以减少温室气体CO2排放量, 但储存在地下的CO2有泄漏的风险。 本工作的目的是通过野外模拟实验, 研究地表植被(甜菜)在CO2轻微泄漏胁迫下其叶片叶绿素含量、 水分含量及光谱变化特征, 结果表明CO2泄漏胁迫的甜菜叶绿素与叶片含水量明显降低, 叶片反射率在550 nm减小, 而在680 nm增大。 设计了比值指数R550/R680进行识别CO2泄漏胁迫的甜菜, 发现该指数能够在胁迫发生7天后识别出胁迫的甜菜, 且该指数具有较强的敏感性、 稳健性及识别能力。 研究结果对于未来CCS项目选址、 地表生态监测评估、 遥感监测CO2泄漏点等都具有重要的现实意义与应用价值。

建立了基于透明边界条件(TBC)的全矢量迦辽金有限元法(FEM)分析二维光子晶体光纤(PCF)的模型,并对椭圆芯等5种高双折射光子晶体光纤基模的模式双折射、限制损耗及色散特性进行了数值分析和比较。通过减小内包层中沿x方向的空气孔,增大沿y方向的空气孔构成的一种光子晶体光纤的模式双折射在波长1550 nm处高达5.96×10-3,而椭圆芯光子晶体光纤为1.52×10-3。研究表明,可通过增加内包层中两个正交方向上空气孔的尺寸差来获得高双折射; 同时还得出内包层中放大的空气孔减小限制损耗,增加色散,而减小空气孔尺寸带来的影响则刚好相反; 内包层上空气孔数量越少,色散越平坦。

基于对啁啾光纤布拉格光栅反射谱和时延曲线的分析,引入非对称切趾技术。综合时延曲线纹波和反射谱纹波平滑两方面考虑,将对称切趾技术的最佳切趾比例、左移和右移两种非对称切趾技术以及采用不同切趾函数对光纤光栅特性参量的优化效果进行了分析和比较。结果表明,与对称切趾相比,左移非对称切趾可避免对称切趾中为增大反射谱带宽而减小切趾比例使时延纹波增大的缺点,在保持反射谱纹波基本不变的前提下将时延曲线纹波降低了43.5%(与实验结果39.9%相吻合)。此外,与仅用汉明函数切趾相比,光纤光栅左端采用超高斯函数、右端采用汉明函数的非对称切趾方式使反射谱平坦部分纹波减小了89.3%,对应的时延曲线拟合误差减小了16.7%,获得了更好的优化效果。