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使用新型小型化软表面进行天线间去耦

太赫兹科学与电子信息学报 2024年

作者：乔健普冀航吴为军曾宪亮中国舰船研究设计中心海洋装备电磁效应及安全全国重点实验室

设计了一种小型化条带型软表面结构，该结构在经典条带型软表面基础上增加了开口环设计。通过波导传输法，对软表面抑制表面波的能力进行仿真，通过对加载开口环前后的S参数及表面电流的分析，证明了设计的软表面对表面波的抑制能力更... 详细信息

设计了一种小型化条带型软表面结构，该结构在经典条带型软表面基础上增加了开口环设计。通过波导传输法，对软表面抑制表面波的能力进行仿真，通过对加载开口环前后的S参数及表面电流的分析，证明了设计的软表面对表面波的抑制能力更强。此外，仿真表明设计的软表面可在更低频段产生电磁传输抑制效应，实现结构小型化。将提出的软表面加载于微带天线之间，可优先用于抑制微带天线间耦合。新型小型化软表面在结构上高度对称，且剖面高度较低，可使两微带天线间的耦合在工作带宽内减小7 dB以上，有效抑制了微带天线间表面波的传播，实现了天线间去耦效果。

关键词：开口环软表面表面波天线去耦

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舰船用高效电磁干扰屏蔽交联复合材料研究

今日制造与升级 2024年第7期 20-22页

作者：吴艳峰鲍敬源杜千喜邬琪磊海军装备部北京100071 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 海洋装备电磁效应及安全全国重点实验室湖北武汉430064

为确保舰船在各种复杂电磁环境下的通信可靠性和保密性,迫切需要能够有效阻挡电磁干扰的电磁屏蔽材料。文章采用了一种简便、节能、可持续且可扩展的常压铸造法来制造自支撑、坚固且高度柔性的复合薄膜。通过采用典型的绿色聚合物聚乙... 详细信息

为确保舰船在各种复杂电磁环境下的通信可靠性和保密性,迫切需要能够有效阻挡电磁干扰的电磁屏蔽材料。文章采用了一种简便、节能、可持续且可扩展的常压铸造法来制造自支撑、坚固且高度柔性的复合薄膜。通过采用典型的绿色聚合物聚乙烯醇来展现MXene沉积物在构建多功能薄膜方面的巨大潜力,制备出的薄膜在导电、光热和电磁屏蔽方面均展现出优异的性能。表面官能团、局部缺陷和异质界面之间的协同效应使得基于MXene沉积物的复合薄膜能够在仅150μm的厚度下在X波段实现37.6dB的电磁屏蔽效能。此外,基于MXene沉积物的复合材料的电磁屏蔽效能可以通过改变MXene组分的含量和薄膜的厚度来改变。文章展示了一种可持续且可扩展的方法,用于生产船舶适用的基于MXene沉积物的多功能薄膜。使用基于MXene沉积物的复合薄膜的舰船具有更强的抗电磁干扰能力,从而提高电子设备和通信系统的可靠性,并提高整体作战能力和安全性。

关键词：舰船防护复合薄膜电磁屏蔽 MXene沉积物

基于麻雀搜索算法的ARAIM故障子集优化算法

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北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2066-2073页

作者：王尔申王欢雷虹曾洪正曲萍萍庞涛沈阳航空航天大学电子信息工程学院沈阳110136 中国民用航空飞行学院飞行技术与飞行安全重点实验室广汉618307 电磁环境效应航空科技重点实验室沈阳110035

针对多假设解分离(MHSS)测试受卫星数目增加、潜在故障概率提高的影响,使得需要监测的子集数量增长而带来计算负担增加的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)故障子集优化算法。结合SSA将可见卫星分... 详细信息

针对多假设解分离(MHSS)测试受卫星数目增加、潜在故障概率提高的影响,使得需要监测的子集数量增长而带来计算负担增加的问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)故障子集优化算法。结合SSA将可见卫星分配为发现者、跟随者和侦查预警者,通过剔除能量较低的个体降低计算冗余。在搜索过程中,引入自适应步长提升迭代速度,提高算法的执行效率。在双星座情况下,对完好性支持信息(ISM)参数进行3种假设,验证了所提算法的可用性,并与传统算法进行了对比分析。结果表明:通过所提算法得到的子集数量较传统算法减少了75%~90%,相同条件下,仿真用时降低了68%~88%,ARAIM可用性变化不超过2%。

关键词：高级接收机自主完好性监测双星座故障子集麻雀搜索算法完好性支持信息

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纳秒脉冲下SF_(6)中的气固界面流注特性

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高电压技术 2024年第7期50卷 3235-3248页

作者：孙楚昱丁未王海洋谢霖燊孙安邦汲胜昌西安交通大学电气工程学院西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室西安710024

在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和... 详细信息

在电磁脉冲模拟装置中,绝缘子的沿面闪络问题制约着装置的安全运行。为此通过将放电过程中正负离子和电子的连续性方程和泊松方程耦合,建立了脉冲电压下气-固界面流注放电的仿真模型,对不同电压极性、不同气压下的沿面放电流注的机理和特性进行了研究,并通过与实验结果进行对比,分析了电压极性及气压对沿面流注放电发展与介质表面电荷的影响。结果表明,正负流注在发展过程中存在差异,正流注头部电离剧烈,以步进方式向前发展,而负流注更容易产生阴极导向的正流注。负极性流注介质表面电荷积累要大于正极性表面,介质表面电荷累积造成的局部电场是负极性流注产生阴极导向正流注的主要原因。同时,随着外界气压的上升,流注发展半径减小,表面电荷累积量增加。

关键词：纳秒脉冲 SF_(6) 沿面闪络流注表面电荷

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基于微通道散热的板条激光放大器热仿真分析

激光与红外 2024年第3期54卷 340-345页

作者：吴頔于宇李凯于恒哲许志鹏李云飞王汞白振旭王玺王君光张永宁王毕艺王雨雷吕志伟河北工业大学先进激光技术研究中心天津300401 河北省先进激光技术与装备重点实验室天津300401 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 电磁空间安全全国重点实验室天津300308

众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,... 详细信息

众所周知,热效应是限制大功率高能量激光器发展的一大瓶颈,在高能激光产生的过程中伴随着大量的废热产生,影响高能量激光器的光束质量甚至会影响其正常工作。为了保证高能量激光器的稳定运作并研究其工作物质的散热过程中的热分布状态,本文建立了一种用于高能Zig Zag板条激光放大器的双端入水微通道散热模型,利用CFD模拟仿真软件在额定工况下对微通道与空腔热沉进行散热对比,还研究了模型的可变参量:通道高度、翅片厚度,以及水流量对于散热性能的影响。模拟研究发现本文提出的微通道热沉冷却效果优于全腔水冷效果,微通道热沉将晶体表面最高温差控制在4℃以内,表面温度也降低了32;同时在压降允许范围内优化通道参数能再将冷却效果提升10,实现增益介质分布式高效散热。

关键词：大功率高能量板条激光放大器微通道热沉冷却效果 CFD

考虑粉土温度效应与排水状态的CPTu计算模型

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岩土力学 2024年第6期45卷 1731-1742,1754页

作者：王宽君刘彬莫品强李国耀朱启银沈侃敏胡静中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司海洋岩土工程勘察技术与装备浙江省工程研究中心浙江杭州311122 中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 浙大城市学院浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室浙江杭州310015

温度变化对土体性质和行为的潜在影响已成为许多岩土工程设计和应用的重要组成部分。针对粉土中孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)的温度效应及部分排水状态,提出了基于小孔扩张理论的计算模型和分析方法。采用一... 详细信息

温度变化对土体性质和行为的潜在影响已成为许多岩土工程设计和应用的重要组成部分。针对粉土中孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)的温度效应及部分排水状态,提出了基于小孔扩张理论的计算模型和分析方法。采用一种能够表征粉土强度温度效应的本构模型,给出了完全不排水和排水条件下的解析解;以Bourke粉土为例,分析了温度对扩张压力的影响,揭示了扩张压力随温度升高而减小的规律。采用一种线性映射方法给出了部分排水条件下的小孔扩张半解析解,并基于物理模型试验的结果得出了排水状态与温度的相关关系,建立了考虑粉土温度效应与排水状态的CPTu计算模型。研究了不同贯入速率下温度对CPTu测试结果的影响,结果表明,温度升高导致锥尖阻力与锥肩孔压减小,且变化幅度随超固结比的增加而增大,通过试验结果与计算模型预测结果的对比验证了模型的可靠性。

关键词：孔压静力触探试验小孔扩张理论粉土部分排水温度效应

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浮式风渔平台水动力和气动力响应特性

中国海上油气 2024年第3期36卷 208-220页

作者：樊其祥许玉旺京炅琳任浩杰张萌萌杨舟上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

浮式风机-养殖多功能平台(风渔平台)能够更加充分且高效地开发和利用深远海资源,但由于这种平台同时集成了浮式风机和大型网箱的装备模块,其力学特性将更为复杂。本文综合考虑了风、浪、流联合作用下风轮脉动风载荷及变速变桨控制、浮... 详细信息

浮式风机-养殖多功能平台(风渔平台)能够更加充分且高效地开发和利用深远海资源,但由于这种平台同时集成了浮式风机和大型网箱的装备模块,其力学特性将更为复杂。本文综合考虑了风、浪、流联合作用下风轮脉动风载荷及变速变桨控制、浮体波浪载荷和网衣系统黏性载荷,基于整体系统的水动-气动-控制一体化分析方法,研究了风渔平台的动力学响应特性,重点关注了不同海况下平台运动响应、锚链张力、浮筒连接钢结构截面载荷以及风机叶片气弹性响应,并评估了网衣对相关运动响应的影响规律。结果表明:风渔平台纵荡和纵摇主要包含低频慢漂和波频运动两个成分,随着海况愈发恶劣,波频成分响应逐渐增大;锚链张力与平台运动相关,其载荷主导频率与纵摇和纵荡运动规律较为一致;网衣对平台运动以及锚链载荷的影响主要集中在低频区间,多数情况下具有抑制效应;不同浮筒之间的截面载荷均以轴向力贡献为主,且波频成分占据主导地位,但迎浪侧两个浮筒受锚链载荷影响,其低频成分同样十分显著;风机工作时叶片弹性响应由风速与转速主导,而停机时该响应主要由纵摇和纵荡运动引起。研究成果为浮式风渔平台的结构安全设计提供了参考。

关键词：浮式风渔平台风机网衣水动-气动-控制一体化运动响应锚链载荷截面载荷

考虑弯曲效应及层叠结构的高频变压器铁芯温度分析

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传感器与微系统 2024年第11期 117-121页

作者：高鹏旭赵志刚赵安琪卢子奇贾慧杰省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学)

作为电力电子变压器(PET)的核心元件，高频变压器(HFT)的紧凑化和轻量化设计使其具有较高的功率密度的同时，也引起了极为突出的损耗和温升问题，因此热分析对HFT的可靠、安全运行尤为重要。为了精确模拟和计算非正弦激励条件下HFT的温... 详细信息

作为电力电子变压器(PET)的核心元件，高频变压器(HFT)的紧凑化和轻量化设计使其具有较高的功率密度的同时，也引起了极为突出的损耗和温升问题，因此热分析对HFT的可靠、安全运行尤为重要。为了精确模拟和计算非正弦激励条件下HFT的温升特性，本文构建了计及纳米晶弯曲效应的铁芯分区几何模型，并在磁热耦合分析中考虑了温度对散热条件的动态影响。在此基础上，本文在假设纳米晶各向同性电导率的前提下，提出一种磁场与热场之间数值降维耦合的求解方法，进一步节约了计算成本。最后，搭建HFT温升测试平台，对HFT铁芯温升进行实验研究，通过将仿真结果与实验数据对比，验证了本文所建立模型的准确性和有效性。

关键词：高频变压器铁芯损耗纳米晶温度分析电力电子变压器

来源：博看期刊

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压裂双弯头液固两相流冲蚀影响数值分析

润滑与密封 2024年第1期49卷 9-14页

作者：代四维樊建春张党生杨思齐李杰中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国石油大学(北京)应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室北京102249 中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司河北沧州062552 中国石油集团工程材料研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

在水力压裂过程中,地面高压管汇受管内携砂压裂液的复杂流动影响,长期承受着严峻的冲蚀破坏。在各类高压管汇构件中,弯管的冲蚀损伤最为严重。为改善压裂双弯头冲蚀磨损状况,采用DPM模型、RNG k-ε湍流模型,综合分析了斯托克斯数(St)、... 详细信息

在水力压裂过程中,地面高压管汇受管内携砂压裂液的复杂流动影响,长期承受着严峻的冲蚀破坏。在各类高压管汇构件中,弯管的冲蚀损伤最为严重。为改善压裂双弯头冲蚀磨损状况,采用DPM模型、RNG k-ε湍流模型,综合分析了斯托克斯数(St)、重力方向、粒径及流速对串联双弯头冲蚀磨损的影响。结果表明:冲蚀磨损区域主要由St和重力方向共同决定;St1时呈指数增长;St相同时,速度对冲蚀磨损程度的影响远比颗粒尺寸强烈;向下流重力方向下,损伤区域随St增加完全转移至第二弯头的临界粒径显著小于向上流临界粒径;重力方向对同向冲击颗粒的冲蚀损伤虽有增强效应,其对冲蚀磨损程度影响远不及颗粒尺寸因素作用大。

关键词：高压管汇双弯头液固两相流冲蚀磨损斯托克斯数