检索结果-南通市图书馆

基于磁性隧道结和双组分多铁纳磁体的超低功耗磁弹模数转换器

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物理学报 2024年第13期73卷 301-308页

作者：夏永顺杨晓阔豆树清崔焕卿危波梁卜嘉闫旭空军工程大学基础部西安710051

本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实... 详细信息

本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实现零场条件下的确定性磁化翻转.研究发现:对于给定尺寸,给定材料的双组分多铁纳磁体,压电层厚度与双组分多铁纳磁体的临界翻转电压线性相关.基于该原理,通过调整压电层的厚度使得MEADC具有8个不同的电压切换阈值,将模拟信号转换为8个多铁MTJ不同磁化状态组合.同时,设计了锁存比较器和独立的读取电路来检测MTJ的阻态,以此实现了数字信号的输出.Monte Carlo功能模拟表明:该MEADC在室温下写入成功率可达100%;此外,读写电路相互分离,使得压电层厚度与MTJ的输出参考电压无关,因此每个MTJ可设置相同的参考电压,从而具有更高的读取可靠性.微磁仿真和数值模拟分析发现:该MEADC的工作频率可达250 MHz,单次转换能耗仅为20 aJ;与基于Racetr ack技术的磁模数转换器相比,能耗降低了1000倍,采样速率提高了10倍.本文提出的MEADC可为基于自旋电子器件的存算一体电路架构提供重要的技术支撑.

关键词：磁弹模数转换器磁性隧道结自旋电子学纳磁体

基于概率推理的舷外有源诱饵干扰评估方法研究

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 605-615页

作者：吴兆东胡生亮罗亚松刘忠夏家伟海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033

针对电子对抗的非合作性和传统干扰效能评估方法的主观性,围绕舷外有源诱饵,提出了一种基于概率推理的干扰有效性评估方法。首先,由导弹末段制导动态过程推导干扰有效性判据,从信号层面与态势层面分析非合作参数作用。然后,基于概率推... 详细信息

针对电子对抗的非合作性和传统干扰效能评估方法的主观性,围绕舷外有源诱饵,提出了一种基于概率推理的干扰有效性评估方法。首先,由导弹末段制导动态过程推导干扰有效性判据,从信号层面与态势层面分析非合作参数作用。然后,基于概率推理原理,构建干扰有效性推理模型,阐述了干扰有效性评估内容。最后,通过数值仿真分析了正向推理和反向推理结果,并对不同诱饵干扰策略进行评估。仿真结果表明,利用概率推理可从未知参数中得到干扰有效性判据的概率分布,为舷外有源诱饵提供了量化且可扩展的干扰评估框架。

关键词：电子对抗舷外有源诱饵概率推理干扰有效性评估

发卡式填充结构的直线式移相变压器设计及其磁场分析

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国防科技大学学报 2024年第4期46卷 201-211页

作者：赵镜红薛婕严思念海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

在原有直线式移相变压器的基础上,借鉴直线电机相关理论,设计了一款发卡式填充结构的直线式移相变压器,有效地解决了原有结构绕线方式复杂、体积大、不易进行模块化串并联等问题,同时改善了模块化连接时,连接处半填充槽引起的一次侧激... 详细信息

在原有直线式移相变压器的基础上,借鉴直线电机相关理论,设计了一款发卡式填充结构的直线式移相变压器,有效地解决了原有结构绕线方式复杂、体积大、不易进行模块化串并联等问题,同时改善了模块化连接时,连接处半填充槽引起的一次侧激磁电流密度降低、气隙磁场畸变等问题。简要介绍了直线式移相变压器系统的工作原理;借鉴直线电机以及旋转电机设计方法,提出了半填充槽结构的直线式移相变压器的设计方法;同时采用了发卡式结构消除连接处半填充槽结构引起的一系列问题;最后通过有限元仿真进行验证对比。结果表明,对于所设计的发卡结构的直线式移相变压器,输出波形较好,气隙磁场畸变较小。

关键词：直线式移相变压器半填充槽发卡式磁场分析

基于L-SHADE算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟

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兵工学报 2024年第8期45卷 2678-2687页

作者：周国华李林锋吴轲娜刘月林夏帅海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

采用自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)磁测平台可开展海洋地磁场测量、水下磁性目标探测和识别等工作,AUV磁测平台具有广阔的应用前景,但目前AUV载体磁干扰补偿技术研究尚不成熟,制约着水下航行器测磁精度。基于磁测... 详细信息

采用自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)磁测平台可开展海洋地磁场测量、水下磁性目标探测和识别等工作,AUV磁测平台具有广阔的应用前景,但目前AUV载体磁干扰补偿技术研究尚不成熟,制约着水下航行器测磁精度。基于磁测平台抗磁干扰基本原理,提出一种基于线性种群规模缩减和成功历史的参数自适应差分进化(Success History-based Adaptive Differential Evolution with Linear Population Size Reduction,L-SHADE)算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟方法。用磁偶极子和旋转椭球壳混合模型来等效模拟AUV载体磁干扰,通过模拟航行获得多组磁测数据,据此建立磁干扰参数辨识模型,并采用L-SHADE算法求解。通过数值模拟实验定量分析研究磁测平台测磁精度随磁传感器、平台姿态及航向等误差的传播规律。研究结果表明:当磁传感器测量精度为10 nT、姿态测量精度为0.01°、航向测量精度为0.1°时,测磁误差可小于100 nT。设计的AUV磁测平台抗干扰试验表明,地磁场总量最大相对误差为1.07%。

关键词：自主水下航行器磁干扰补偿参数辨识磁等效数学模型 L-SHADE算法

基于空间耦合传输方法的FBG传感器转子涡动测温误差及其影响因素研究

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光子学报 2024年第4期53卷 104-119页

作者：陈思彤黄俊斌顾宏灿姚高飞徐丹李哲宇海军工程大学兵器工程学院武汉430033 海军工程大学电子工程学院武汉430033 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室武汉430033

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:... 详细信息

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上(q>10)是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。

关键词：光纤光栅温度传感器转子温度监测系统转子涡动畸变光谱测温误差

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海洋盐度对水下航行器热尾流行为的影响

哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 182-188页

作者：吴霆锋杜永成杨立王保霖张泽华海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

针对海洋中的盐度环境对于水下航行器热尾流浮升扩散的影响,本文基于重叠网格技术,建立了水下航行器热尾流三维模型,分别对热尾流在均匀盐度与分层盐度环境下的浮升扩散过程进行了数值模拟,采用浮频率数表征盐度环境特征,研究了海洋盐... 详细信息

针对海洋中的盐度环境对于水下航行器热尾流浮升扩散的影响,本文基于重叠网格技术,建立了水下航行器热尾流三维模型,分别对热尾流在均匀盐度与分层盐度环境下的浮升扩散过程进行了数值模拟,采用浮频率数表征盐度环境特征,研究了海洋盐度对于热尾流的影响。结果表明:盐度分层环境对潜艇冷却水浮升具有明显抑制作用,该环境下海面温度特征随盐度梯度的增大而减弱。

关键词：热尾流海洋盐度重叠网格技术温度场浮升扩散水下航行器

大厚度铝合金板疲劳裂纹扩展特性研究现状及关键问题探讨

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机械工程材料 2024年第2期48卷 1-7页

作者：伍黎明何宇廷张腾空军工程大学航空工程学院西安710038

试样厚度增加引发的裂纹扩展“马鞍效应”是厚度与三维裂纹端部应力应变场内在联系的表象反映,在未得出这种内在联系机理与规律的情况下,基于传统模型对大型机械设备中的厚板及变厚度板进行损伤容限评定必然存在很大的风险。以大厚度铝... 详细信息

试样厚度增加引发的裂纹扩展“马鞍效应”是厚度与三维裂纹端部应力应变场内在联系的表象反映,在未得出这种内在联系机理与规律的情况下,基于传统模型对大型机械设备中的厚板及变厚度板进行损伤容限评定必然存在很大的风险。以大厚度铝合金板为研究对象,从三维裂纹端部应力应变场与裂纹扩展形貌之间的关系、疲劳裂纹扩展的厚度效应、腐蚀与疲劳共同作用下裂纹扩展机理与模型等三个方面,对裂纹扩展相关问题的研究现状进行了总结分析,对大厚度铝合金板疲劳裂纹扩展特性研究的关键问题进行了探讨。

关键词：大厚度铝合金板疲劳裂纹扩展研究现状关键问题

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一种基于三步法的轴承故障诊断方法

机械工程学报 2024年第14期60卷 51-68页

作者：黄包裕张永祥海军工程大学动力工程学院武汉430033

复杂的传递路径会使测量信号产生严重的衰减和失真,而强背景噪声的干扰则会极大降低信号的信噪比,并给故障信号的分离提取带来很大困难。为此,提出一种基于三步法的轴承故障诊断方法以期解决这一问题。首先,利用基于信号幅值谱趋势项的... 详细信息

复杂的传递路径会使测量信号产生严重的衰减和失真,而强背景噪声的干扰则会极大降低信号的信噪比,并给故障信号的分离提取带来很大困难。为此,提出一种基于三步法的轴承故障诊断方法以期解决这一问题。首先,利用基于信号幅值谱趋势项的方法抑制传递路径效应的影响;其次,利用基于相关分析的频谱校正技术精确计算出谐波的频率、幅值以及相位,并将原始信号减去利用上述参数构造的谐波以达到抑制谐波的目的;最后,利用基于全子带的最大加权时频能量比选取出最佳的滤波频带进行分析,从而实现轴承的故障诊断。仿真与试验结果表明,所提算法较好地抑制了复杂传递路径以及强背景噪声的干扰,且与近年来较为新颖的norm-infogram和IESFOgram相比,性能更加。

关键词：滚动轴承故障诊断传递路径效应抑制频谱校正加权时频能量比

基于双向流固耦合的舵翼组合结构声振特性研究

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振动与冲击 2024年第20期43卷 213-220页

作者：张振海仝博屈铎海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 海军工程大学动力工程学院武汉430033

为实现对水下航行器转舵过程中舵翼周围流场和声场的精细化模拟,以双向流固耦合理论为基础,采用分离涡模拟湍流模型计算流场信息、利用自动匹配层技术处理声固耦合边界,计算分析了转舵时舵翼组合结构的流-固-声耦合特性,经与模型试验对... 详细信息

为实现对水下航行器转舵过程中舵翼周围流场和声场的精细化模拟,以双向流固耦合理论为基础,采用分离涡模拟湍流模型计算流场信息、利用自动匹配层技术处理声固耦合边界,计算分析了转舵时舵翼组合结构的流-固-声耦合特性,经与模型试验对比验证了该方法的准确性。在此基础上,计算分析了舵角变化、集中荷载、舵内充水、流速对结构声辐射的影响。结果表明:舵角变大增加了流场的不均匀性,降低了舵翼组合结构的刚度,这使得翼型的振动更加剧烈,因此总声压级和振动加速度级均增大;等幅值的周期性激励,荷载分布越集中,对声辐射的贡献越大;舵内充水可降低中高频段范围的声压幅值,但会增加结构声辐射的线谱数量;流速增加会提高流激噪声幅值。

关键词：舵翼结构流固耦合流激噪声振动