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反射对尖劈吸波体吸波性能的影响

化工新型材料 2013年第10期41卷 75-78页

作者：郭延明老松杨白亮国防科学技术大学信息系统工程重点实验室长沙410073

从几何学原理出发,对电磁波在尖劈吸波体中由于尖劈表面反射所造成电磁波强度的衰减进行了严格的理论推导。首先在二维空间平面内考虑问题,确定出反射次数与射向角、尖劈顶角的关系,得到二维平面内反射时下一次入射波线与反射面的夹角... 详细信息

从几何学原理出发,对电磁波在尖劈吸波体中由于尖劈表面反射所造成电磁波强度的衰减进行了严格的理论推导。首先在二维空间平面内考虑问题,确定出反射次数与射向角、尖劈顶角的关系,得到二维平面内反射时下一次入射波线与反射面的夹角。然后利用直角四面体三个相邻角之间存在的余弦关系,将问题由二维扩展到三维空间,求出每次反射后的下一次三维空间内的入射角,利用余弦法则,得到最后出射波线的辐射强度和出射方向。在理论分析的基础上,分别对射向角和尖劈顶角取不同数据进行对比计算,发现虽然对某些特定角度入射的电磁波,在尖劈顶角较大时可能衰减更多,但从总体上来讲,尖劈顶角越小,电磁波反射的次数越多,相应的出射波线强度较小,所以当我们对吸波性能要求较高时,可以降低尖劈顶角的取值。这对于以后定量计算尖劈吸波体的吸波性能,具有重要的意义。

关键词：尖劈吸波体电磁波反射直角四面体

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利用尖劈和粗糙元技术模拟大气边界层的研究

公路交通科技 2009年第9期26卷 76-79,84页

作者：徐洪涛廖海黎李明水何勇西南交通大学风工程试验研究中心四川成都610031 交通部公路科学研究所北京100088

在尖劈和粗糙元大气边界层模拟技术的基础上增加了格栅挡板这一涡旋发生器,有效地提高了风洞上方的湍流强度,利用该组合边界层发生装置建立了边界层风场。测量了模拟风场的平均风速剖面,湍流强度剖面,风谱等参数,讨论了格栅挡板增加后... 详细信息

在尖劈和粗糙元大气边界层模拟技术的基础上增加了格栅挡板这一涡旋发生器,有效地提高了风洞上方的湍流强度,利用该组合边界层发生装置建立了边界层风场。测量了模拟风场的平均风速剖面,湍流强度剖面,风谱等参数,讨论了格栅挡板增加后风场平均风速剖面和湍流强度剖面的变化。三角形尖劈阻风面积沿高度递减产生近似线性的风速剖面,粗糙元调整平均风速和湍流度剖面分布,格栅挡板提高了风洞上方的湍流度。结果分析表明:试验所得风场满足模型试验所要求的小粗糙度和大湍流度的要求。然而,模拟风场的湍流功率谱和积分尺度的高度变化规律和实际大气边界层相反,这是由尖劈下宽上窄的构造特点所决定的。

关键词：桥梁工程大气边界层模拟风洞试验尖劈粗糙元格栅挡板

关于风洞中用尖劈和粗糙元模拟大气边界层的讨论

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流体力学实验与测量 2004年第2期18卷 32-37页

作者：庞加斌林志兴陆烨同济大学桥梁工程系土木工程防灾国家重点实验室上海200092

尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性。试验... 详细信息

尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性。试验表明:尖劈利用其迎风平板的分离流产生湍流涡旋,迎风板的宽度决定了涡旋的大小和湍流脉动强度,同时迎风板阻塞比沿高度递减产生近似线性的风速剖面;粗糙元用于模拟实际地面的摩擦效应,调整平均风速和湍流度的剖面分布。遗憾的是,尖劈下宽上窄的结构特点决定了该技术模拟的湍流功率谱和积分尺度的高度变化律与实际大气边界层相反。基于对模拟机理的认识,异型尖劈上部形状有助于模拟大比例模型试验要求的湍流风场。

关键词：风洞尖劈粗糙元风场模拟大气边界层湍流特性建筑结构

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尖劈吸声结构吸声性能理论与实验研究

尖劈吸声结构吸声性能理论与实验研究

作者：厉艳才哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

尖劈具有阻抗逐渐过渡的性质,同其他吸声结构相比在低频下具有优良的吸声性能,通过添加空腔、填料等可以增加其吸声频带宽度。在消声水池、大型消声室及水面舰艇上尖劈吸声结构得到广泛应用。本文旨在研究声波垂直入射情况下,适用于水... 详细信息

尖劈具有阻抗逐渐过渡的性质,同其他吸声结构相比在低频下具有优良的吸声性能,通过添加空腔、填料等可以增加其吸声频带宽度。在消声水池、大型消声室及水面舰艇上尖劈吸声结构得到广泛应用。本文旨在研究声波垂直入射情况下,适用于水下航行体声纳平台区的带有空腔的尖劈的吸声性能。第一,尖劈内部含有空腔,构成了含有空腔的阻抗逐渐过渡的非均匀吸声结构。应用变截面波导理论对尖劈结构进行分层处理,建立了吸声系数的计算方程并编制了相应的MATLAB计算程序。第二,计算了带有空腔的尖劈吸声结构的吸声系数并与传统的平板型吸声结构的吸声性能做对比分析。分析结果表明,带有空腔的尖劈吸声性能良好,不仅吸声频带宽而且低频吸声性能优异。第三,研究尖劈吸声性能的影响因素,分别分析了尖劈长度、材料动态力学参数、内部空腔及静水压力对其吸声性能的影响。通过大量的计算、分析得到了有意义的结论,为工程实践应用提供了有价值的参考。第四,应用最优化理论,自编程序对尖劈吸声性能进行优化,分别从材料动态力学参数和内部空腔两个方面进行优化.材料参数优化分别进行单变量、多变量优化。空腔优化是在已知空腔形状和总长度的前提下进行的,对决定空腔变化的参数进行优化。通过计算、分析给出了材料动态力学参数优化频响曲线和决定空腔形状变化的参数的优化结果。最后,通过实验研究尖劈的吸声性能,分别进行材料的动态力学参数和吸声系数测试实验。利用不同温度下某一频段内材料动态力学参数测试结果,利用时温等效原理,经过数据处理得到了某一温度下宽频范围内的材料参数值,并把参数值引入所编制的尖劈吸声系数计算程序中,把计算结果与实测结果进行了比较分析,结果表明本文所采用的计算方法是可行的。

关键词：尖劈变截面波导吸声性能最优化设计实验研究

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运动激波绕尖劈流动的研究

流体力学实验与测量 1998年第1期12卷 29-37页

作者：乐嘉陵陈阳生中国空气动力研究与发展中心

在激波管中进行双尖劈二维外形的激波绕流数值计算和实验研究。入射激波Ｍｓ＝１．８，用激光全息双爆光技术定量测定各瞬时的密度场。计算采用欧拉方程和有限体积法进行离散并采用高精度的ＴＶＤ差分格式。计算与实验两者之间的比较，... 详细信息

在激波管中进行双尖劈二维外形的激波绕流数值计算和实验研究。入射激波Ｍｓ＝１．８，用激光全息双爆光技术定量测定各瞬时的密度场。计算采用欧拉方程和有限体积法进行离散并采用高精度的ＴＶＤ差分格式。计算与实验两者之间的比较，表明本文采用的计算方法对于解决尖点的绕流十分奏效；根据计算所获得的运动激波波系，能够判断局部区域实验测量的密度场梯度方向，从而使密度场的定量测定获得更可靠的结果。

关键词：激波激波管数值计算尖劈激波绕流

一种复合材料尖劈和接头端部安全性评估的新模型

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中国安全科学学报 2004年第2期14卷 105-108页

作者：平学成谢基龙李秀国陈梦成北京交通大学机械与电子控制工程学院江铃拖拉机有限公司华东交通大学

笔者从尖劈尖端的弱式控制方程出发导出虚功原理 ,然后通过非协调元离散 ,得到一个基于位移的、分析尖劈尖端奇异性问题的特征方程。该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法导出公式的出发点不同 ,并且采用的单元形式... 详细信息

笔者从尖劈尖端的弱式控制方程出发导出虚功原理 ,然后通过非协调元离散 ,得到一个基于位移的、分析尖劈尖端奇异性问题的特征方程。该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法导出公式的出发点不同 ,并且采用的单元形式为非协调元 ,尖劈尖端邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术。通过求解特征方程获得奇性应力指数 ,并以此判断尖劈和接头的安全性 ,运用该方法对若干尖劈和接头进行安全性评估。所有的计算结果表明 ,笔者方法较原有方法使用的单元少而且精度高。

关键词：复合材料安全性评估技术尖劈奇性应力指数非协调元有限元法

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尖劈边缘附近的衍射声场

声学学报 1985年第4期 247-256页

作者：王朔中中国科学院声学研究所

本文在现有的尖劈衍射解的基础上给出尖劈边缘附近声场的清晰图象,并深入地讨论它们的物理意义。在着重研究了软、硬两种理想材料对衍射声场的不同影响之后,发现硬的障板把大部分衍射能量吸引到包含它本身的这一半空间,而软的障板则正... 详细信息

本文在现有的尖劈衍射解的基础上给出尖劈边缘附近声场的清晰图象,并深入地讨论它们的物理意义。在着重研究了软、硬两种理想材料对衍射声场的不同影响之后,发现硬的障板把大部分衍射能量吸引到包含它本身的这一半空间,而软的障板则正好相反,把大部分衍射能量推斥到不包含它本身的半空间中去。本文得到的结论在解释实验现象以及障板设计和回声形成的研究等方面都是有用的。

关键词：尖劈衍射声场衍射波反射波障板障壁

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尖劈型微波暗室材料及其性能的测试

物理 1972年第2期 117-120页

作者：中国科学院物理研究所微波吸收材料组

微波吸收材料具有良好的吸收电磁波的性能.它可用来屏蔽霍达机身、天线架以及雷达场所周围的地面和建筑物,消除这些物体产生的杂波干扰引起的天线方向图畸变,提高雷达测向的准确度.吸收材料还可用作微波设备的终端负载和衰减器件.随着... 详细信息

微波吸收材料具有良好的吸收电磁波的性能.它可用来屏蔽霍达机身、天线架以及雷达场所周围的地面和建筑物,消除这些物体产生的杂波干扰引起的天线方向图畸变,提高雷达测向的准确度.吸收材料还可用作微波设备的终端负载和衰减器件.随着雷达技术的发展,微波吸收材料已广泛用来建造微波暗室(又称微波吸收室或微波无反射室),以形成等效无反射自由空间,供卫星、火箭、飞机等进行遥控或通讯调试;或供雷达系统进行天线方向图、天线阻抗及天线耦合的测试;以及供测定各种飞行器的有效散射面积[1-3]. 早期的微波暗室所用的吸收材料是用玻璃纤维或动物毛发掺杂吸收物质作成的,这种暗室静区的性能一般只在20分贝左右(功率反射系数约为1%)(4).直至1960年前后,出现了用含有吸收物质的泡沫塑料作成的平板型微波吸收材料,由于其吸收性能的限制,用这种平板型材料建造微波暗室,一般须在室内壁上采用纵向或横向隔板式结构,但由于隔板突出于壁平面,使反射表面移近室的中心,限制了使用面积,也等于增加了来波的人射角”’.近几年来,具有优异吸收性能的尖劈型(角锥型)吸收材料出现后,已被用来建造构型简单的高性能微波暗室,这种材料在其主要使用频段,吸收率可达得20—50分...

关键词：尖劈吸收性能微波暗室无电波反射室实验室

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尖劈阻性消声器的研制

劳动保护科学技术 1996年第6期16卷 36-38页

作者：黎忠文中国地质大学

本文根据声波在非刚性圆管中传播与衰减之规律寻求最佳壁面声阻抗率，并依此将尖劈吸声结构应用到阻性消声器中来，理论与试验证实，尖劈消声器可以取得较好的消声效果，从而为减小消声器的长度、体积与重量找到了有效途径。

关键词：声阻抗率尖劈消声器