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输流管道自由振动特性分析系统

舰船科学技术 2018年第4X期40卷 49-51页

作者：孟书生郑州科技学院基础部河南郑州450064

传统分析系统能够识别5 Hz以上的振动特性,但对低频率自由振动分析效果不佳,为此提出基于增量谐波平衡法的输流管道自由振动特性分析系统。依据输流管道建设原理,构建输流管道模型,利用增量谐波平衡法,对流体单元以及管道单元,进行受力... 详细信息

传统分析系统能够识别5 Hz以上的振动特性,但对低频率自由振动分析效果不佳,为此提出基于增量谐波平衡法的输流管道自由振动特性分析系统。依据输流管道建设原理,构建输流管道模型,利用增量谐波平衡法,对流体单元以及管道单元,进行受力振动分析,完成分析系统软件设计;根据被测管道的长度、位置等信息选择压电晶片传感器,采用浮点运算器与多模块控制器,完成分析系统硬件设计。实验数据表明,增量谐波平衡法特性分析系统较传统分析系统,提升分析能力44.72%,对输流管道自由振动能够完成全频分析。

关键词：增量谐波平衡法输流管道振动特性

海洋大气波导电磁传播模型及波导参数反演算法研究

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海洋大气波导电磁传播模型及波导参数反演算法研究

作者：孟书生中国海洋大学

学位级别：硕士

海洋大气波导具有强烈的时空分布,根据Patterson统计,世界范围内表面波导的出现概率平均约为15%,且不同地区的差异极大,而蒸发汽波导的出现概率要比表面波导更高。利用海战场的大气波导时空分布参数,显著提高舰载雷达远程探测的实际效能... 详细信息

海洋大气波导具有强烈的时空分布,根据Patterson统计,世界范围内表面波导的出现概率平均约为15%,且不同地区的差异极大,而蒸发汽波导的出现概率要比表面波导更高。利用海战场的大气波导时空分布参数,显著提高舰载雷达远程探测的实际效能,提升舰艇远程打击能力,对舰艇作战辅助决策具有重要意义。常规监测手段难以连续获取大范围的大气波导参数。利用雷达海杂波反演大气波导参数是近年来快速发展的一项新技术,采用该技术可以由海杂波功率信息实时、连续地反演大气波导参数,诊断当前海区是否存在大气波导。如果存在则可以进一步反演出大气波导的高度、强度、厚度等参数,以及这些参数随雷达作用距离的分布情况。首先,本文介绍了大气折射的类型和条件、海洋大气波导产生的原因和分类,阐述了大气波导对雷达波传播的影响。接着,我们介绍了电磁波传播的三种模型理论：利用射线追踪技术分别仿真了标准大气环境下和蒸发波导环境下的电磁传播损耗,指出该仿真过程基本上可以确定电磁波的传播轨迹,初步确定在海洋大气层结下是否会出现波导传播以及出现的位置。介绍了抛物型方程原理,探讨了其初始场与边界条件问题,并利用分步傅立叶变换的方法给出了抛物型方程的数值解。给出了海洋大气环境下电磁传播损耗模式,并利用其计算了电磁波单程传播损耗随距离和高度的变化情况。介绍了波导模态理论,指出波导模态理论的优缺点。最后,我们论述了海洋大气波导参数反演方法,给出了粒子群优化算法的流程图;引入五参数大气波导模型,并利用雷达图像1350方位上的离散化杂波功率数据与运用抛物方程模型理论计算的海杂波构造了目标函数,根据试验采集的海杂波数据和探空仪数据,结合粒子群优化算法反演了五参数波导模型的波导参数。作为大气波导的重要组成部分,蒸发波导是海洋大气中特有的一种波导形式。蒸发波导高度是蒸发波导重要的参数之一,是表征波导强度的重要物理量,也是确定蒸发波导对电子设备影响的一个重要参量。反演的蒸发波导高度为13.4m,而理论的高度为12.5m,相对误差为7.2%,可以看出反演结果和实测值比较吻合,能够反映出沿海面上方大气折射率剖面随高度的变化情况。分析表明：产生这些误差的原因是多方面的,如试验场地的选取、近岸非线性非均匀性因素的影响等等。相信通过强化船基试验,采集更丰富的试验数据,一定能获得非常满意的结果。总之,本论文实现了运用粒子群优化算法反演大气波导参数,证明了该算法的科学性和可行性,为进一步研制出适应多种雷达且能反演大范围大气波导参数的探测设备提供算法依据。

关键词：大气波导陷获作用粒子群优化算法

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海面蒸发波导对电磁波传播的影响

科技导报 2009年第9期27卷 43-47页

作者：孟书生王剑中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100

阐述了电磁波传播的抛物近似方程数值模型及其步进类型的傅里叶变换解法,利用该模型对海面上高度30m的蒸发波导中的电磁波进行了数值模拟,并运用模拟结果分析了蒸发波导对电磁波的陷获作用;通过与标准大气折射环境情况进行对比,证实了... 详细信息

阐述了电磁波传播的抛物近似方程数值模型及其步进类型的傅里叶变换解法,利用该模型对海面上高度30m的蒸发波导中的电磁波进行了数值模拟,并运用模拟结果分析了蒸发波导对电磁波的陷获作用;通过与标准大气折射环境情况进行对比,证实了海洋蒸发波导环境下雷达实施超视距探测的可行性;根据抛物近似方程模式,给出了电磁波在海洋边界层大气中的传播损耗计算式;最后,给出了电磁波被俘获到波导层中形成波导传播所满足的波长(频率)、发射角度以及发射源与蒸发波导所处的相对位置的关系。

关键词：蒸发波导电磁波路径损耗陷获传播

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民办高校大学物理课程教学改革初探

大学教育 2013年第12期 68-69,72页

作者：孟书生郑州科技学院基础部河南郑州450064

本文针对目前民办高校大学物理课程教学所面临的困境,分析了大学物理课程教学改革的具体措施,探讨了民办高校大学物理课程在教学内容、教学手段和方法改革的新模式。从本质上讲,大学物理课程教学改革是师生互动的结果,教与学彼此促进,... 详细信息

本文针对目前民办高校大学物理课程教学所面临的困境,分析了大学物理课程教学改革的具体措施,探讨了民办高校大学物理课程在教学内容、教学手段和方法改革的新模式。从本质上讲,大学物理课程教学改革是师生互动的结果,教与学彼此促进,这样才能更有效地提高本课程课堂教学效率,进而整体提高民办高校大学物理课程教学质量。

关键词：大学物理教学改革高等教育

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浅谈民办高校的大学物理实验课程教学改革

教育教学论坛 2013年第21期 281-282,136页

作者：孟书生郑州科技学院摇基础部河南郑州450064

本文分析了当前民办高校大学物理实验教学在实验仪器、实验内容、教学计划安排、教学方法与思想、师资队伍建设和物理实验室建设等方面存在的不足;指出了民办高校大学物理实验课程教学改革的具体措施。

关键词：大学物理实验教学改革实践性

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海上大气波导传播抛物方程模型的算法研究

周口师范学院学报 2017年第2期34卷 66-69页

作者：孟书生郑州科技学院基础部河南郑州450064

根据电波传播的角谱理论原理,考虑两种极化波在导体、阻抗和粗糙边界层面上具有不同的反射系数,在初始场和分步傅里叶变换求解的过程中加入反射系数影响,从而得到可一致计算水平或垂直极化波传播特性的新算法.通过仿真计算电波在蒸发波... 详细信息

根据电波传播的角谱理论原理,考虑两种极化波在导体、阻抗和粗糙边界层面上具有不同的反射系数,在初始场和分步傅里叶变换求解的过程中加入反射系数影响,从而得到可一致计算水平或垂直极化波传播特性的新算法.通过仿真计算电波在蒸发波导、粗糙海面情况下的传播损耗,并与APM(Advanced Propagation Model)的预测结果进行比较,验证了该算法的有效性.

关键词：大气波导抛物方程角谱边界条件

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关于民办高校大学物理实验教学改革的探讨

科技创新导报 2013年第11期10卷 150-151页

作者：孟书生郑州科技学院基础部河南郑州450064

根据当前社会对人才培养的要求,分析了我国民办高校大学物理实验教学的现状及存在问题,提出了大学物理实验教学在实验教材的建设、课程体系的建立、教学管理模式的构建、教学方法与考核方法等方面进行改革的几点建议。

关键词：大学物理实验教学改革建议

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三模系统二阶非线性诱导的非传统光子阻塞

吉林大学学报（理学版） 2018年第1期56卷 146-150页

作者：辛春雨马宏源孟书生王野白城师范学院物理与电子信息学院吉林白城137000 郑州科技学院基础部郑州450064

基于三模二阶非线性系统,推导一个Hamilton量.在双模驱动的条件下,先用该Hamilton量与常规非厄米Hamilton方法,得到发生非传统阻塞的最佳解析条件,再通过求解主方程的稳态解及二阶关联函数,得到发生阻塞的数值解.

关键词：非传统光子阻塞光子统计反聚束

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海气界面电磁散射传播特性的研究

周口师范学院学报 2009年第2期26卷 49-56页

作者：孟书生王剑中国海洋大学信息科学与工程学院

运用电磁波场基本理论,推导了海气界面的电磁波场散射方程;通过对由Helmholtz方程近似得到的抛物近似方程的求解,研究了海气界面上电磁波的传播损耗模式,探讨了电磁波在海气界面的蒸发波导中的传播模型;采用双尺度模型,并根据海面微尺... 详细信息

运用电磁波场基本理论,推导了海气界面的电磁波场散射方程;通过对由Helmholtz方程近似得到的抛物近似方程的求解,研究了海气界面上电磁波的传播损耗模式,探讨了电磁波在海气界面的蒸发波导中的传播模型;采用双尺度模型,并根据海面微尺度波谱和Bragg散射理论建立了海浪谱与雷达散射截面的关系.最后,讨论了后向散射截面与海面波高起伏、电磁波长、极化方式以及入射余角的关系,指明了海面的粗糙程度对雷达后向散射截面的变化有着极其重要的影响.

关键词：海气界面电磁散射双尺度模型蒸发波导抛物近似方程