机械工程学报

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稳定型垫与再定位

垫治疗颞下颌关节紊乱综合征患者的11111疗效比较

许炜, 陶华

2021, (3): 51-53. doi: 10.7619/jcmp.201908014

[摘要](459) [HTML全文] (243)

摘要:
目的比较稳定型

垫与再定位垫治疗颞下颌关节紊乱综合征患者的疗效。

方法将65例采用

垫治疗的颞下颌关节紊乱综合征患者分为稳定型

垫组35例与再定位

垫组30例。比较2组临床疗效。结果与治疗前相比, 2组患者治疗后的关节弹响发生率、VAS评分均显著降低(P < 0.05); 治疗后, 2组的关节弹响发生率比较差异无统计学意义(P>0.05), 但稳定型

垫组VAS评分显著低于再定位

垫组(P < 0.05)。结论稳定型

垫与再定位

垫均能有效治疗颞下颌关节紊乱综合征，再定位

垫常用于对可复性关节盘前移位进行治疗。在对关节疼痛进行治疗时，稳定型

垫的疗效更加理想。

基于双共振吸收光谱法的¹⁴CO₂探测

谭延东, 程存峰, 盛东, 胡水明

2021, 34(3): 373-380. doi: 10.1063/1674-0068/cjcp2103045

[摘要](87)

摘要:
快速且准确地定量探测¹⁴CO₂在许多领域都有着重要应用. 超灵敏的光腔衰荡光谱技术是一种极具潜力的光学探测方法，但其存在灵敏度不足和易受其他CO₂同位素/杂质分子干扰的问题. 本文提出利用阶梯型双共振光谱法将¹⁴CO₂从基态激发至中间能级后，再用光腔衰荡光谱法去探测. 双共振的吸收过程可以有效提高探测的选择性. 本文分析了双共振吸收光谱的定量探测能力，模拟结果显示双共振光谱探测是无多普勒的，可以减少其他分子的吸收干扰，有望实现亚ppt水平的¹⁴CO₂高选择性探测.

2021, (3): 082001. doi: 10.1088/1674-4926/42/8/082001

[摘要](181) [HTML全文] (175)

摘要:

基于无机卤化物钙钛矿湿度传感器的呼吸率监测系统

邬映杰, 伍志林, 王玲, 辇伟奇, 何邕, 郭永彩

2021, 48(3): 200100. doi: 10.12086/oee.2021.200100

[摘要](607) [HTML全文] (320) [PDF 1342KB](31)

摘要:
呼吸率检测中存在主观因素强、信号提取复杂、设备不易获取和有线连接不方便测试者移动等问题。人体呼吸周期为3 s~6 s，呼吸气流是呼吸动作的最直接反应，与周围空气存在湿度差。本文采用研制的新型无机卤化物钙钛矿湿度传感器测量呼吸率，克服了市面上湿度传感器响应和恢复时间长(10 s以上)的问题。系统使用Zigbee无线通信传输检测信号，使信号检测和处理部分分离，方便测试者移动。使用上位机软件进行数据处理计算呼吸率，并根据呼吸暂停阈值判断呼吸状态。测试结果表明，系统可实时准确监测呼吸率，最大误差1次/分钟，具有准确率高、信号处理简单、便携和成本低的优势。

双视角三维测量系统同时标定方法

赵涵卓, 高楠, 孟召宗, 张宗华

2021, 48(3): 200127. doi: 10.12086/oee.2021.200127

[摘要](322) [HTML全文] (260) [PDF 15540KB](12)

摘要:
针对现有标定方法在相机无公共视场情况下的局限性，本文提出使用双平面标定板对双相机进行同时标定的方法。通过推导两个相机与两个标定板间的坐标变换，将待标定相机与参考相机的相对位姿关系的求解转换为较为成熟的手眼标定方程求解。通过实验验证：该方法可实现双相机的同时标定，且方法的绝对误差不超过0.089 mm，较为可靠；在双视角三维测量系统中，与相位-深度的累积误差不超过0.116 mm，可为进一步的数据融合提供可靠的初值。此外，由于本方法灵活方便，可适用于多视角三维测量系统的同时标定。

大矢高凸柱面的超精密车削轨迹计算方法研究

雷茸粮, 李云, 林妩媚, 张帅, 青建宏, 唐林峰

2021, 48(3): 200192. doi: 10.12086/oee.2021.200192

[摘要](271) [HTML全文] (182) [PDF 795KB](0)

摘要:
阵列微结构光学元件广泛用于各种光束匀化场合，而常规的加工方法难以满足大矢高凸柱面阵列的精度要求。本文采用超精密车削成型法，分析了影响金刚石车削的主要因素，设计了顺序搜索法和二分搜索法寻找车削轨迹，并对比了两种方法的优缺点，结合Matlab软件用二分搜索法成功找到车削轨迹及数控程序，并在超精密车床上进行了车削实验，得到了表面轮廓误差在135 nm的大矢高阵列微结构。证明了二分搜索法能够准确获得车削轨迹，并且此法可同时适用于球面轮廓和非球面轮廓，具有重要的工程应用价值。

毛细铜管封装的内嵌式镀金光纤布拉格光栅温度和应力传感器

张燕君, 高海川, 张龙图, 刘强, 付兴虎

2021, 48(3): 200195. doi: 10.12086/oee.2021.200195

[摘要](207) [HTML全文] (192) [PDF 2287KB](3)

摘要:
为了实现复杂、恶劣环境下工程机械表面无损的应力监测方式，实现对大型工程机械的实时动态监测，提出了基于磁控溅射技术的光纤布拉格光栅(FBG)应力传感器封装方法。并对完全嵌套(整个栅区嵌套毛细铜管)和两端嵌套(栅区两端嵌套毛细铜管)两种封装方法开展了研究。从理论分析和有限元仿真的角度比较了传感器的增敏效果，前后结果一致。制备了传感器实物并进行了温度、应力和对比实验。仿真实验结果表明，该模型下FBG传感器能提高约7.5%的灵敏度。温度实验表明第二种封装结构的温度反馈相关系数R²达到了0.99948，在30 ℃~80 ℃范围内呈现良好的线性度；应力实验的相关系数R²也达到0.99924，灵敏度为6.14 pm/MPa，在该实验搭建的解调系统下精度达到0.05 MPa，可以快速、精确地解调应力。对比实验表明，光栅解调仪组成的监测系统比应变片组成的监测系统具有更高的精度，最大偏差值减小了59.8%。嵌套毛细铜管的金属化方式结合有机胶固定的封装结构简单、灵敏度和精度高，可以满足大型工程机械表面无损实时健康监测的需求。

哈特曼法焦度测量模型的误差分析及修正

杨金龙, 贾宏志, 金涛, 项华中, 张大伟, 庄松林

2021, 48(3): 200238. doi: 10.12086/oee.2021.200238

[摘要](235) [HTML全文] (294) [PDF 964KB](1)

摘要:
为了减少屈光度测量误差，提高精度。本文针对哈特曼法焦度测量建立了较详细的误差模型，着重分析了光源的色散误差、入射光与透镜未垂直、光电探测器中心定位不准、透镜倾斜、光源光线主轴与透镜主轴未重合所引起的屈光度测量误差。结果表明，得出由于光电探测器上中心提取的不准确，会对最终的结果产生较大的误差。并由此提出了双重双线性插值结合拟合法来求取中心的方法，并证明了其有效性和准确性。

基于双模LPFG折射率不敏感双参量传感器

王向宇, 乔学光, 禹大宽

2021, 48(3): 200247. doi: 10.12086/oee.2021.200247

[摘要](219) [HTML全文] (218) [PDF 1550KB](0)

摘要:
环境折射率和环境温度变化是影响光纤应变测量误差的主要因素。本文利用双模光纤纤芯双模式(LP₀₁和LP₁₁)支持特性设计了一款环境折射率不敏感的双模光纤(DMF)长周期光纤光栅LPFG)应变传感器。设计了传感器模型结构，制作了最优化参数的传感器样品。实验测试了DMF-LPFG传感结构对外部环境中应变、温度和折射率的响应。通过在单模光纤上用紫外激光刻写的布拉格光栅(FBG)解决了环境温度的交叉影响。轴向应变实验结果表明，该新型结构传感器在0 με~840 με应变范围内其轴向应变灵敏度可以达到-5.4 pm/με，该灵敏度值相比较于普通LPFG有很大提高。温度在25 ℃~80 ℃范围内其灵敏度为58.86 pm/℃，表现出较好的线性度。同时，传感器对环境折射率变化表现出不敏感特性。通过采用双参数矩阵对少模LPFG和FBG的应变和温度灵敏度进行处理，可以实现双参数的同时解调。该新型复合光栅结构具有良好的传感性能和工程应用前景。

一种高双折射低限制性损耗光子晶体光纤设计

赵丽娟, 梁若愚, 赵海英, 徐志钮

2021, 48(3): 200368. doi: 10.12086/oee.2021.200368

[摘要](328) [HTML全文] (287) [PDF 925KB](1)

摘要:
本文设计了一种适用于长距离光纤通信的新型光子晶体光纤。该光纤包层内椭圆形和圆形空气孔呈交错排列，纤芯两侧为两个小椭圆空气孔。利用有限元分析方法对所设计光纤的传输特性进行分析并对其结构进行了优化，确定了最佳结构。结果表明，波长为1550 nm时，此新型光子晶体光纤在最佳结构下可提供高达3.51×10^-2的高双折射和低至1.5×10^-9 dB/m的限制性损耗。与现存的引入椭圆形空气孔的光子晶体光纤相比，本文中的光子晶体光纤的双折射系数有较大提高，限制性损耗系数降低了5个数量级。另外，本文还详细研究了光子晶体光纤的色散随光子晶体光纤结构的变化以及其布里渊增益特性，并分析了其可制造性。基于其高双折射和低限制性损耗特性，此种光纤可应用于长距离光纤通信系统。

基于散斑检测的微型计算光谱仪研究进展

郑麒麟, 文龙, 陈沁

2021, 48(3): 200183. doi: 10.12086/oee.2021.200183

[摘要](533) [HTML全文] (377) [PDF 4737KB](0)

摘要:
光谱分析技术具有快速、准确和绿色检测的特点，在科学研究、信息、生物医疗、食药检测、农业、环境和安防等领域有广泛而且重要的应用。然而现有光谱技术与检测设备通常较为庞大复杂，难以适合现场快检、轻载荷平台等便携式应用场景。近年来，微型光谱检测技术和设备受到广泛关注并得到迅速发展，具有尺寸、重量、功耗等方面的显著优势，尤其是基于散斑检测的计算光谱分析技术，可以通过记录分析散射元件对被测光形成的散斑图获得高精度的光谱信息。本文将介绍相关技术原理和技术发展现状，分析现有技术性能和优缺点，讨论并总结未来发展方向和应用前景。

分布式光纤入侵信号检测与识别

张永康, 尚盈, 王晨, 赵文安, 李常, 曹冰, 王昌

2021, 48(3): 200254. doi: 10.12086/oee.2021.200254

[摘要](673) [HTML全文] (391) [PDF 2540KB](1)

摘要:
分布式光纤声波传感(DAS)技术通过接收相干瑞利散射光的相位信息来探测声波或振动信号，具有灵敏度高、动态范围广等特性，可利用线性定量测量实现对信号的高保真还原。随着实际应用的需求不断提高，光纤入侵检测领域对事件的定位和识别提出了更高的要求，表现为对入侵事件的准确分类，因此将分布式光纤声波传感技术与模式识别(PR)技术相结合是目前研究的热门，有利于推动分布式光纤传感技术的应用发展。本文总结了近年来在分布式光纤入侵检测的模式识别技术中所应用的特征提取和分类算法的研究进展，回顾了几种实现入侵事件信号识别的特征提取方法及其在不同应用场合面临的特征选择难点，同时对特定事件识别算法的优劣进行分析归纳。

基于全波法的甚低频波对低电离层扰动分析1

张韵, 俞志华, 曾建林, 应向伟, 袁醉敏, 罗向阳, 高峻

2021, 31(3): 1-11. doi: 10.19619/j.issn.1007-1938.2021.00.041

[摘要](266) [HTML全文] (209)

摘要:

由浙江省科技期刊编辑学会牵头，运用问卷调查、数据查询等方式对浙江省科技期刊发展现状进行了调研和分析，认为浙江省科技期刊存在办刊模式分散、编辑人才结构单一、整体学术影响力不高、融合出版方式有限等问题。在此基础上，为全力推进浙江省科技期刊数字化、专业化、集团化、国际化发展进程，从加强期刊集群化发展、深化与学术团体的相互依托、强化学术编辑队伍建设、拓展新媒体传播渠道、规划融合发展模式等五个方面提出了具体的对策建议。

合成孔径雷达参数化成像技术进展

曾涛, 温育涵, 王岩, 丁泽刚, 卫扬铠, 袁跳跳

2021, 10(3): 327-341. doi: 10.12000/JR21004

[摘要](181) [HTML全文] (172) [PDF 3403KB](0)

摘要:
传统合成孔径雷达(SAR)成像可视为点目标散射模型约束下数据空间到图像空间的映射。然而，真实目标多为延展目标，与传统线性成像处理中的点目标散射模型存在失配，会导致SAR图像表征失真。常见的现象是使延展目标多呈现为孤立强点，阻碍了基于SAR图像的目标辨识等应用。SAR参数化成像技术是为解决上述模型失配问题而诞生的一种非线性成像方法，特点是兼顾点目标和延展目标的散射模型。具体来说，是通过利用不同类别目标的回波或图像的相位与幅度特征对观测角度的敏感性，辨识目标类型，反演目标散射参数，进而根据目标散射的参数化模型，重建目标图像的技术。在对延展目标成像时，可获得比传统线性成像方法更好的图像质量。该文主要介绍了线型延展目标的参数化成像技术，对应真实场景中的孤立强点和连续边缘，深入讨论了基于回波域、图像域的参数化成像技术和试验结果，展望了未来SAR参数化成像技术的发展趋势。

中段弹道目标分离过程动态散射特性分析

赵锋, 徐志明, 吴其华, 艾小锋

2021, 10(3): 360-369. doi: 10.12000/JR21047

[摘要](152) [HTML全文] (116) [PDF 1838KB](0)

摘要:
中段弹道目标会发生释放弹头、抛洒诱饵等多种形式的目标分离事件。在目标分离的前期，多目标之间距离较近，存在电磁耦合现象，诱发目标雷达散射截面积、极化等维度的电磁特征变化。准确地捕获这些变化就能辅助雷达进行资源调度，提高预警雷达对弹道目标的跟踪和识别能力。该文对中段弹道目标3种分离方式的动态散射特性进行了深入分析，在此基础上提出了可以判断目标分离事件发生的特征量，促进弹道目标行为辨识的发展。

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