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2026-01-16重力辅助式Z自由度压电惯性双向平顺驱动研究
压电惯性作动器是精密装备的关键技术之一，但其固有工作模式难以实现平滑运动，阻碍了大规模商业化。本文提出一种“重力辅助”压电惯性作动器，仅用一个激励源即可实现双向平滑驱动，并通过主动利用压电叠堆与柔性机构的接触行为，提升垂直装配时的双向一致性。其核心策略是：借助辅助重力平衡前向位移突增与后向回滑，同时利用定子寄生运动的锁紧力调节。通过动力学建模阐明工作机理，有限元法完成结构参数设计，实验验证方案可行。在重力辅助下，双向位移线性拟合相关系数R²达0.9999，即使负载推力等效于1.35N（约为现有成果的3.3倍）仍能维持高精度。最大速度304.73mm/s，分辨率5.3nm。该设计尤其适用于Z自由度驱动，已成功应用于显微成像系统。
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2026-01-16一种基于两级放大机构的高速尺蠖型压电驱动器：设计、建模与实验验证
尺蠖式压电作动器在精密仪器领域具有广阔的应用前景。然而，现有尺蠖压电作动器结构复杂、驱动足间距大，难以实现交替驱动及驱动足的高输出速度。本文设计了一种基于两级放大机构的尺蠖压电直线作动器，通过两级放大机构放大驱动足输出位移，并以交替驱动方式提升作动器定子的驱动效率。该作动器仅含三片压电叠堆和一套两级放大机构，结构简单、布局紧凑，易于实现交替驱动。利用伪刚体法对柔性铰链及其结构进行分析，建立了作动器的运动学与动力学模型：运动学求解杠杆长度与三角结构角度，动力学计算整机固有频率。有限元分析获得作动器的仿真放大比，用以评估、验证理论计算并进一步优化结构。实验结果表明，所研制的两级放大尺蠖压电直线作动器在135V、70Hz驱动下，最大速度可达5.53mms⁻¹。
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2026-01-16基于声光偏转效应的声场重建实验
水下声信号在传播过程中会引起介质折射率的变化，当激光穿过声扰动介质时，介质折射率的空间变化引起激光束的偏转，利用位置敏感探测器（PSD）感应激光的偏转信息，可以反演出声场的相关参数信息。激光束的偏转可以被分解为平面内和沿平面法向方向两部分，利用这两个部分可以分别计算得到声压和声压梯度值。同时利用边界延拓方法可以显著提高基尔霍夫积分定理声全息方法的重建性能。
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2026-01-16管道定位系统的硬件实现
开展基于PCM的管道定位系统的可行性研究：采用函数发生器产生4Hz、8Hz和72Hz的多频电流，并将信号输出到Aigtek的ATA-308功率放大器。将输出电流的RMS值调整为1A后，通过屏蔽电缆传输到管道模型中，模拟实际场景中的管道检测环境。搭建完成实验平台后，在管道周围保持磁传感器探头与地面的铅锤关系，调节磁传感器探头与管道模型之间的水平距离，铅锤距离以及水平夹角，并通过卷尺测量，之后记录不同位置下的测量结果与实际情况之间的关系。
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2026-01-16合成射流高效掺混机理研究
合成射流是一种新型主动流动控制技术，其主要工作原理是利用振动薄膜或活塞周期性地吹/吸流体，在孔口外形成涡环，这些涡环在自诱导速度的作用下向下游运动，相互融合形成射流。合成射流已被应用于众多流动控制领域，包括掺混增强、传热增强、流动分离控制等。本实验通过粒子图像测速（PIV）技术从瞬时流动结构演化的角度对合成射流高效掺混机理进行研究。
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2026-01-16一种实现弯曲波亚波长聚焦的新方法
本文提出一种在单相薄板中实现反射弯曲波亚波长聚焦的新方法。将原始平面透镜拆分为两个相邻子透镜，并通过调节其内夹角，使来自更广方向的反射波分量汇聚于焦点，从而产生聚焦尺寸小于半波长的亚波长聚焦现象。首先，采用Mindlin板理论求解反射波，并基于相位调制设计不同宽度的透镜以实现波聚焦。随后，通过数值仿真与实验验证亚波长聚焦效果，并系统阐释其机理。值得注意的是，垂直于传播方向的聚焦尺寸可控制在(0.4λ,0.5λ)范围内，且该尺寸由内夹角精准调控。研究表明，该亚波长聚焦具有普适性：即使通过厚度变化或其他相位分布设计透镜，同样可获得类似效果。此外，透镜具备宽带特性，可在以设计频率为中心的一定频带内有效工作。该方法不仅限于板中的弯曲波，亦可为电磁波与声波操控奠定设计基础。
