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飞秒激光泵浦光电导天线太赫兹辐射源波束特性研究

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光学仪器 2025年

作者：林如飞郭旭光上海理工大学光电信息与计算机工程学院

飞秒激光泵浦光电导天线发射太赫兹（THz）波是目前使用最广泛的宽频太赫兹产生技术。为提高发射效率和波束质量，通常在光电导天线发射端面集成硅透镜来提高其辐射效率和方向性。但由于装配原因或实验中调节不当，使泵浦飞秒激光光斑... 详细信息

飞秒激光泵浦光电导天线发射太赫兹（THz）波是目前使用最广泛的宽频太赫兹产生技术。为提高发射效率和波束质量，通常在光电导天线发射端面集成硅透镜来提高其辐射效率和方向性。但由于装配原因或实验中调节不当，使泵浦飞秒激光光斑中心（太赫兹辐射中心）偏离硅透镜旋转对称轴，导致太赫兹波辐射方向发生偏移、波束质量劣化以及降低发射效率。实验采用GaAs肖特基二极管检波器对光电导天线辐射波束进行机械扫描成像，系统研究了太赫兹辐射中心偏离硅透镜对称轴对辐射方向产生的影响，发现太赫兹辐射中心对于透镜发生偏移会导致太赫兹波束向相反的方向发生偏转，为实际应用中光电导天线辐射发生偏移时透镜位置如何调整提供了依据。通过CST电磁仿真对太赫兹辐射中心偏离透镜旋转对称轴进行了模拟，仿真结果与实验一致。

关键词：太赫兹光导天线硅透镜肖特基检波器 CST 方向性

电子束逐层浇铸高温合金充型及凝固过程数值模拟

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铸造技术 2025年

作者：宁莉丹谭毅李鹏廷温书涛大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省载能束冶金与先进材料制备重点实验室扬州大学机械工程学院

电子束熔炼已成为制备高温合金铸锭的关键技术,其凝固组织直接决定着铸造质量以及后续开坯锻造的性能。对铸锭凝固过程中组织的形成进行系统、详细的分析,具有现实和重要意义。考虑到实验研究成本高、难度大,本文基于ProCAST软件建立了... 详细信息

电子束熔炼已成为制备高温合金铸锭的关键技术,其凝固组织直接决定着铸造质量以及后续开坯锻造的性能。对铸锭凝固过程中组织的形成进行系统、详细的分析,具有现实和重要意义。考虑到实验研究成本高、难度大,本文基于ProCAST软件建立了高温合金制备充型与凝固过程数学模型,以预测电子束熔炼条件下逐层充型与凝固过程中温度场、流场及凝固结构演变,模拟了不同浇铸速度下(0.5、1、1.5、2和4 kg/s)铸造直径220 mm高温合金铸锭的温度场、流场及凝固组织,探讨了温度场、流速及凝固组织随浇铸速度的变化规律。结果表明,镍基高温合金铸锭逐层浇铸过程中,铸锭顶部合金温度高,底部合金温度低,实现了从底部到顶部的顺序凝固。随着浇铸速度的增大,温度梯度明显增大,上层合金熔体对下层合金温度变化影响变小,即温度回升幅度减小。在中心区域,热量积聚更为显著,可能导致铸锭内部产生较大的热应力和缺陷。浇铸速度的变化对合金流动的最大速度及合金液面波动的影响较大。随着浇铸速度的增加,监测点的流体速度变化呈现出更为明显的波动现象,特别是在靠近浇铸入口的区域,浇铸速度越大,合金液的冲击深度越大。浇铸速度显著影响了凝固过程中晶粒的生长行为与取向分布。较低的浇铸速度有利于柱状晶的形成,晶粒尺寸较大且取向较为有序;而较高的浇铸速度则促使中心区域晶粒细化,晶粒取向更加杂乱。

关键词：电子束数值模拟逐层浇铸高温合金浇铸速度

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电缆终端用硅橡胶的绝缘松弛特性

高分子材料科学与工程 2025年

作者：韩圣斌邓繁盛李秀峰李昊泽马涛陈钢山东理工大学电气与电子工程学院国网山东省电力公司淄博供电公司山东七星电气科技发展有限公司

硅橡胶绝缘的松弛特性会降低电缆终端界面压力，进而劣化其介电性能，影响电缆的稳定运行。由于松弛特性受交联行为的影响，本文通过调控硫化剂和催化剂的比例，制备了不同交联度的硅橡胶试样，采用多种方法表征其应力松弛特性，从机械... 详细信息

硅橡胶绝缘的松弛特性会降低电缆终端界面压力，进而劣化其介电性能，影响电缆的稳定运行。由于松弛特性受交联行为的影响，本文通过调控硫化剂和催化剂的比例，制备了不同交联度的硅橡胶试样，采用多种方法表征其应力松弛特性，从机械应力和热应力角度对界面压力进行预测。结果表明，随温度升高、硅橡胶伸长率增大，会加剧应力松弛，导致界面机械应力减小、压力下降，但分子链段松弛导致热膨胀系数增大，会使热应力增加、界面压力上升。适当提高硅橡胶的交联度，可以增强其耐应力松弛能力。宽频介电谱的研究表明，硅橡胶绝缘存在由分子链松弛极化以及偶极链段松弛极化导致的介电松弛过程δ和α，交联度的提高限制了分子链旋转定向以及偶极链段的转向运动，使2种介电松弛过程的极化强度降低。高的交联度赋予硅橡胶较强的耐应力松弛能力，预测30年后界面压力保持率可高达90.7%，且具有较长的储存周期。研究结果可为硅橡胶绝缘电缆附件的运行状态和寿命评估提供参考。

关键词：硅橡胶交联度分子链运动应力松弛特性介电松弛性能

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平面近场测量中一种极化探头补偿算法研究

电子设计工程 2025年第1期33卷 36-40页

作者：刘伟康贾云飞刘星汛南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 北京无线电测量研究所北京100085

为研究天线特性,该研究采用近场测量技术计算天线的远场方向图,该技术具有成本低、速度快的优势。考虑到平面近场测量中探头参数对远场方向图的影响,该研究基于平面近远场变换算法,引入探头补偿技术和极化补偿技术。利用HFSS仿真得到待... 详细信息

为研究天线特性,该研究采用近场测量技术计算天线的远场方向图,该技术具有成本低、速度快的优势。考虑到平面近场测量中探头参数对远场方向图的影响,该研究基于平面近远场变换算法,引入探头补偿技术和极化补偿技术。利用HFSS仿真得到待测天线远场仿真方向图,通过计算机算法构建,将近远场变换算法所得方向图与实际测得的远场方向图进行比较,验证算法的准确性。进一步结合极化补偿算法与探头补偿算法,与未修正的结果及远场方向图进行对比。结果显示,极化探头补偿算法能有效修正探头对远场方向图的影响,其不确定度超过近远场变换算法1.4295 dB,超过极化补偿算法0.9062 dB,确保了研究的客观性和独立性。

关键词：天线近远场变换探头补偿算法极化补偿算法天线平面近场仿真

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轻型履带车辆样车道路运行状态模拟试验研究

兵器装备工程学报 2025年

作者：薛蕊李振平董明明中国北方车辆研究所系统总体技术部北京理工大学机械与车辆学院

轻型履带车辆在服役过程中将经受多种服役环境，其受载及振动特征对于部件的设计及可靠性校核非常重要。进行样车整车台架道路载荷模拟试验是研发轻型履带车辆行动系统的必要环节之一。针对某型轻型履带样车，以两种典型试验场路面几何... 详细信息

轻型履带车辆在服役过程中将经受多种服役环境，其受载及振动特征对于部件的设计及可靠性校核非常重要。进行样车整车台架道路载荷模拟试验是研发轻型履带车辆行动系统的必要环节之一。针对某型轻型履带样车，以两种典型试验场路面几何高程信号为输入，开展整车道路模拟试验，得到车辆质心处、驾驶员座椅处和炮塔座圈、耳轴和瞄准镜等位置的加速度及该样车陀螺仪角速度信息。对比不同路面工况和不同行驶速度下，各测试位置加速度响应特征和车体三向角速度特征的差异。通过FFT变换，获得各测试位置处加速度幅频特征。研究表明：履带车四处悬挂位置振动响应量值差异明显，悬挂位置振动频域特征中存在与车辆悬挂跨距相关的滤波窗特征。车体在戈壁路运行过程中各关注位置各向振动加速度及各向角速度均明显大于相同速度等级的铺面路。摇头角、点头角和侧滚角速度幅频特征主频均包括2.5Hz和8.5～9Hz，这两个频率对应的振动能量对驾驶员座椅振动有显著影响。履带车车体不同位置处振动响应包含的频率范围并不一致。

关键词：轻型履带车辆路面工况行驶速度振动加速度角速度振动传递

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机械式智能超表面及多波束优化算法的研究

无线电通信技术 2025年

作者：陈豪杰尚玉龙张雷王玉田建杰陈佳望江苏理工学院电气信息工程学院

基于Pancharatnam-Berry(P-B)相位原理，设计了一种机械式智能超表面。不同于PIN管控制数字超表面来实现0°和180°的反射相位变化，机械式智能超表面通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array， FPGA)控制超表面单元所集... 详细信息

基于Pancharatnam-Berry(P-B)相位原理，设计了一种机械式智能超表面。不同于PIN管控制数字超表面来实现0°和180°的反射相位变化，机械式智能超表面通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array， FPGA)控制超表面单元所集成的机械器件实现单元旋转，进而实现反射相位在0°～360°的任意调控。在3.5GHz～5.5GHz频段内，所设计的超表面单元的反射损耗均小于0.2dB，其反射相位与旋转角度之间的关系几乎完全符合P-B相位原理，误差小于1.34°，为了降低系统的计算复杂度，基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)，提出了一种简化的多波束优化算法。该算法首先通过简化目标函数，显著减少了角度遍历计算的次数，进而降低了计算复杂度;其次利用单波束的最优相位阵生成PSO的初始粒子，进而降低了PSO算法收敛所需的迭代次数。仿真结果表明，当波束数量为2时，波束总能量超过15.7dB，同时波束能量差控制在2.5dB之内，证实了所提出的多波束优化算法的可行性。

关键词：智能超表面机械式调控多波束粒子群算法

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摩擦起电机理、调控与应用研究的现状及展望

机械工程学报 2025年

作者：林世权张弛刘检华北京理工大学机械与车辆学院北京理工大学唐山研究院中国科学院北京纳米能源与系统研究所中国科学院大学纳米科学与技术学院

摩擦起电现象是一个常见却又神秘的物理效应，具有普遍性、高敏感性，能够产生高电场和强静电力等特点，其应用前景广阔。阐述了摩擦起电的研究体系特点，详细介绍了金属-金属、绝缘体摩擦界面电子和离子转移模型，描述了半导体摩擦界... 详细信息

摩擦起电现象是一个常见却又神秘的物理效应，具有普遍性、高敏感性，能够产生高电场和强静电力等特点，其应用前景广阔。阐述了摩擦起电的研究体系特点，详细介绍了金属-金属、绝缘体摩擦界面电子和离子转移模型，描述了半导体摩擦界面的摩擦伏特效应，总结了一系列摩擦界面电荷转移量调控手段，并论述了包括摩擦纳米发电机、摩擦电智能传感技术在内的几种摩擦起电应用的原理。最后指出了摩擦起电未来研究将以电荷调控方法为核心、以表界面设计为基础，并呈现出机理研究量子化、调控方法多维化/极端化、器件设计多功能一体化等研究趋势。

关键词：摩擦起电载流子电荷转移表界面改性摩擦纳米发电机

基于频域积分时域基线校正算法的地震加速度波形再现

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林业工程学报 2025年

作者：郭迎庆刘少帅朱文徐赵东景兴建张汉奇南京林业大学机械电子工程学院东南大学中国巴基斯坦“一带一路”重大基础设施智能防灾联合实验室香港城市大学机械电子工程学院

加速度信号在积分过程中由于初始速度和位移信号未知导致积分得到的位移信号存在严重的漂移现象。针对上述问题,本研究提出一种频域积分时域基线校正算法。首先对加速度信号进行滤波处理,消除频段外的噪声;然后在频域内对加速度信号进... 详细信息

加速度信号在积分过程中由于初始速度和位移信号未知导致积分得到的位移信号存在严重的漂移现象。针对上述问题,本研究提出一种频域积分时域基线校正算法。首先对加速度信号进行滤波处理,消除频段外的噪声;然后在频域内对加速度信号进行积分和基线校正得到速度信号,接着对得到的速度信号进行相同的处理得到位移信号,其中两次基线校正主要实现信号未知的初始值引起的漂移。研究结果表明,与时频混合积分算法相比,采用频域积分时域基线校正算法得到的位移绝对误差和峰值误差分别减小了0.020和0.232,其性能提升率分别为3.06%和61.5%。在振动台地震波复现试验中,采用频域积分时域基线校正算法得到的最大加速度峰值误差比时频混合积分算法的减小39.95 gal,最大峰值误差率降低18.16%。证明了频域积分时域基线校正算法在提高振动台波形复现精度方面具有较高的实用价值和现实意义。

关键词：地震模拟振动台波形复现频域积分算法基线校正算法

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丘陵山区小微型移栽机研究开发与实验

农业装备与车辆工程 2025年

作者：尚志伟徐海鸿陈俊鸿李堪鹏何彦龙刘剑雄何坤奇杨淞成杨桂林红河州烟草公司昆明理工大学机电工程学院

针对丘陵山区地形地貌复杂、小地块不利于大、中型移栽机作业的情况，研究开发了一款丘陵山区小微多功能移栽机。整机由行走机构、供投苗机构、移栽机构、整车俯仰横滚调节机构和控制系统五大部分构成，具有体积小、重量轻、可原地调头... 详细信息

针对丘陵山区地形地貌复杂、小地块不利于大、中型移栽机作业的情况，研究开发了一款丘陵山区小微多功能移栽机。整机由行走机构、供投苗机构、移栽机构、整车俯仰横滚调节机构和控制系统五大部分构成，具有体积小、重量轻、可原地调头和姿态调节等特点，能满足丘陵山区机械化移栽种植的需求。以烟苗作为移栽对象，在云南某地进行相关实验，结果表明：移栽作业速度在1.5～1.8km/h时，漏栽率为2.29%、倒伏率为1.67%、伤苗率为0.83%、移栽合格率为95.21%，各项实验指标均能满足烟苗移栽农艺标准和移栽机设计要求。该机的应用既有效提高了劳动生产效率、减少了大量劳动力使用、降低了人工成本，还为丘陵山区机械化移植提供了一种思路和行之有效的方法。

关键词：丘陵山区烟苗移栽机