基于波磨磨耗定量的地铁小半径曲线轮轨仿真

针对地铁小半径曲线上普遍存在的钢轨波磨问题,基于轮轨间粘滑振动导致波磨形成的机理,利用MATLAB/Simulink建立了一个集轮轨耦合动力学、轮轨滚动接触力学模型以及Archard材料磨损模型为一体的单轮对轮轨曲线通过仿真模型进行研究。仿真结果表明,曲线半径越大,钢轨波浪型磨耗越不易产生。该结果与实际小半径曲线上波磨频发相符合,证明了该模型的正确性。最后,利用该模型进一步分析了车辆载重与曲线超高对波磨的影响。     

地铁轨道波浪形磨耗检测系统研究

钢轨波浪形磨耗(简称"波磨"),已经成为地铁轨道损伤的主要形式之一。在了解国内外各种检测方法的基础上,采用惯性基准法,设计地铁轨道波磨在线检测系统。基于SIMPACK仿真软件,模拟地铁车辆在波磨轨道上的运行状态,采集轴箱加速度,计算出轨道波磨,对该系统进行理论指导、验证。     

基于排列熵和支持向量机的轨枕病害诊断

文中提出了一种基于排列熵和支持向量机的轨枕病害诊断方法.该方法通过建立车辆-轨道耦合振动模型获取轨枕的振动加速度,利用排列熵算法提取轨枕不同病害下的振动响应特征指标,并以归一化后的排列熵特征指标集为输入.该方法基于遗传算法优化的支持向量机对轨枕服役状态进行诊断和分类,实现了对轨枕不同病害的诊断.数据仿真结果表明,该方法...     

一种新型悬浮磁体结构的双自由度轨道车辆轴箱振动能量采集器

针对地铁车辆轴温实时监测系统自供能的问题,文中提出了一种新型悬浮磁体结构的双自由度轨道车辆轴箱振动能量采集器,以便将车辆轴箱工作环境中存在的振动能转换为电能.基于机械集总系统模型和机电耦合模型,通过多物理场耦合构建了双自由度振动能量采集器有限元模型.加入内圈辐射充磁磁体,设计了新型悬浮磁体结构,并研究了在简谐激励下振动...     

轮毂电机驱动电动汽车行驶平顺性研究

为研究轮毂电机对车辆平顺性的影响,文章建立了1/4车辆二自由度振动系统模型和随机路面输入模型,以MATLAB/Simulink为仿真平台建立了相应仿真模型,通过仿真得到了不同非簧载质量情况下车身加速度、车轮相对动载荷以及悬架动挠度对路面速度激励的响应.最后,分别从频域和时域角度对振动系统响应进行分析,结果表明,随着非簧...     

动力稳定装置-轨道系统横向动力学响应分析

针对不同道床工况下轨道动力稳定车作业时轨枕的动力学响应的规律和最优作业参数选择的问题,文中建立了动力稳定装置-轨道系统横向动力学模型。利用MATLAB软件结合数值积分法对动力学模型进行了仿真求解,得到了不同道床工况下的轨道动力稳定车作业时轨枕动力学响应规律和动力稳定装置最优激振频率。结果表明,在同一激振频率范围内,随着道床横向刚度和阻尼的增大,轨枕横向动力学响应均值逐渐变小。文中的道床工况得到最优激振频率为31~33 Hz。     

压电振动能量收集器的建模与响应分析

以多方向压电振动能量收集器为对象,建立系统的简化机电耦合动力学模型.利用COMSOL软件构建能量收集装置的有限元模型,分析了系统的振动模态,讨论了系统不同结构参数对其电压频域响应及负载功率阻抗匹配的影响.引入非线性磁力,探究了不同磁间距对电学响应的作用.结果表明,能量收集器在y方向1g(g=9.8 m/s2)加速度载荷...     

几种典型翼片加载螺旋线行波管色散及返波特性研究

利用德国CST公司商业电磷仿真软件微波工作室（Microwave Studio）对几种典型翼片加载螺旋线行波管的冷色散进行了计算，对基波和返波色散曲线进行了数值拟合，给出了相应的返波振荡频率及其该频率下的基波和返波的耦合阻抗。本文还分析了两种常见翼片加载结构翼片与螺旋线间距变化对基波色散、返波振荡频率及相应耦合阻抗的影响。     

自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析

根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率.通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关.通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率.本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析.这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值.     

简单光学系统抗振性能的数值模拟与实验分析

针对应用于可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术研究中的一种简单的集成化光学系统,利用ANSYS有限元分析方法,建立系统有限元模型,分析了系统模态和谐响应特性;通过振动台实验测试了系统结构的动力学特性,获得系统结构在不同动力载荷作用下的幅频曲线。结合数值模拟和测试结果,分析获得系统抗振性能,给出了系统所能承受的环境振动频率范围。结果表明:该光学系统在900 Hz以内的振动环境下具有良好的抗振性能,可以应用于现场测试诊断。     

The Coupling Between Forward Propagating Wave and Backward Propagating Wave for P>hotorefractive Surface Waves

The coupling between forward propagating wave and backward propagating wave of photorefractive surface waves (PR SWs) along the surface of photorefractive crystals (PRC) with periodic corrugations is studied for the first time. The influences of depth and period number of periodical corrugation structures on the coupling between the forward propagating PR SW and backward propagating PR SW are discussed. Especially the influence of nonlinearity on the coupling is studied for the first time. The reflectivity and transmissivity of PR SWs are calculated numerically using coupled-mode theory. The results are significant for the design of integrated optical device utilizing photorefractive surface waves.     

Azimuthal selection of modes in free-electron masers with coaxial Bragg resonators

A comparative analysis of the selective characteristics of Bragg resonators with various types of periodic corrugation is performed. In the simplest case of the azimuthal symmetric corrugation in a highly overmoded resonator (a large ratio of the perimeter to the wavelength), the Q factors of modes with different numbers of azimuthal variations are almost equal and the mode frequencies are close on the scale of the gain band of electron flow. A certain rarefaction of the mode spectrum can be attained using the helical corrugation when the traveling wave is coupled with the whispering-gallery modes and the frequency interval between the high-Q modes of the resonator with different azimuthal indices is determined by the interval between the critical frequencies of the whispering-gallery modes. The doubly periodic corrugation employed in the 2D Bragg resonators at the same (as in the case of the helical corrugation) intermode distance allows the Q-factor selection of a single azimuthal symmetric mode. The analysis is based on the method of coupled waves and the direct numerical simulation using standard codes.     

3cm双频高功率返波振荡器的粒子模拟研究

提出3cm双频两段式同轴相对论返波振荡器,用粒子模拟软件对其结构和电磁参数进行分析研究,优化得到的结构参数为第一、二段分别为10和4个周期数,周期长度分别为0.5cm、0.73cm,波纹幅值分别为0.13cm、0.21cm,平均半径2.9cm,同轴间隙为2.1cm。实验结果表明在环形相对论电子注电压为510kV,电流为9.4kA,引导磁场为0.7T的条件下,器件得到了3cm波段稳定的高功率双频微波输出,其平均功率约为0.75GW,平均功率效率为15.6%。     

Static and dynamic analysis of tunable two-section high-speeddistributed feedback laser utilizing the gain lever effect

Analysis of a novel semiconductor laser structure designed for obtaining wide tuning range along with high speed modulation response is presented. The laser consists of a composite cavity structure with two active (gain) sections. One of the sections has a grating corrugation while the other is flat. A detailed round-trip analysis is combined with the rate equations, which include sublinear gain/carrier relation, to perform steady-state and small-signal analysis. It is shown that the biasing (dc) condition of the different sections plays a critical role in the determination of the dynamic response of the device. In addition, we show that the gain-lever effect can be utilized for a considerable enhancement of the frequency modulation (FM) response. Other critical structural parameters such as the grating coupling coefficient and device geometry are discussed     

Consequences of interface corrugation on the lattice dynamics and Raman spectra in high-index AlAs/GaAs superlattices

We have studied the effect of the interface corrugation on the Raman response of (113), (112), (331) and (012)-oriented AlAs/GaAs superlattices. The phonon frequencies and displacements have been calculated using the bond charge model and a supercell approach, and the Raman spectra have been calculated using the bond polarizability model. In (113)-oriented superlattices, the corrugation would give rise to an additional mode coupling and an enhancement of the phonon confinement. The magnitude of these effects and the consequent modifications on the Raman spectra would be quite different for the two interface structures proposed in the literature. For the (112), (331) and (012) superlattices, the modifications induced by the in-plane periodicity would be weak, even in the case of ultrathin superlattices. This is due to the very small height of the interface corrugation and also because the proposed lateral periodicity would not induce any significant mode coupling.     

胶合板声发射信号的小波包特征提取及神经网络模式识别

为识别胶合板的不同损伤类型,将小波包时频分析与能量谱相结合,提出基于时频和频段能量占比的胶合板损伤声发射信号特征提取方法。研究得出胶合板基体开裂信号以膨胀波和弯曲波模式并举,频谱较宽,能量主要集中在小波能量谱的第一、二、三、四和七频段;分层信号频率单一,幅值较高,并以膨胀波为主;纤维断裂主要以弯曲波模式为主,频率较低;脱胶信号波形为膨胀波和弯曲波的混合型,以弯曲波为主,能量多集中于第一、二、三、四频段。用小波包提取的能量占比作为由BP神经网络构成的智能化模式分类器的输入样本,对4种声发射信号进行识别,正确率达到92．6％。     

正弦波纹太赫兹慢波结构高频特性研究

针对真空电子太赫兹辐射源的发展需要,本文分析和设计了一种微型正弦波纹慢波结构。利用三维电磁仿真软件研究并分析了其高频特性,并对主要结构参数进行了优化,给出了不同参数下的色散特性和耦合阻抗。仿真结果表明:增加波纹深度可降低电磁波相速,同时增大耦合阻抗;缩短周期长度可提高工作频率;增大横截面宽度可降低相速;降低电子注高度可提高耦合阻抗等。     

基于时频二维图像的高频雷达低速目标检测

海面低速目标的非均匀运动和射频瞬态干扰引起的多普勒谱展宽影响高频地波雷达检测目标的准确性.利用时频分析方法将相干积累时间内由于目标非均匀运动和射频干扰引起的信号能量变化显示于时间-频率二维图像上,并根据目标信号对应时频图像上非线性曲线的特点提出一种基于二值形态学的方法用于区分目标和干扰信号.现场数据的分析结果证明该方法可以从展宽的多普勒谱中准确地检测出目标.     

机动时频系统时间保持技术研究

机动时频系统具有设备高度集成、方便灵活转移等特点,但机动平台的震动、方舱内温湿度条件以及电源稳定性等因素均可导致原子钟噪声增大,从而使时间和频率信号的准确性和稳定度下降。针对机动时频系统的特点,本文着重研究了机动时频系统时间保持策略,包括机动式原子钟的类型和数量配置分析,机动后时频信号的恢复和监测方法等,研究结果可作为发展机动时频系统的参考。     

基于三角波调制的加权调频干扰技术研究

针对线性调频雷达发射信号特点,提出一种新的应答式干扰技术—三角波加权调频干扰,即干扰机利用三角波频率调制接收到的雷达信号,再经放大之后转发出去。阐述了具体的干扰机理,分析了干扰信号的时频特性和干扰效果。分析结果表明:不同调制参数条件下可以达到欺骗性和遮盖性干扰效果,且干扰信号与发射信号具有相干性可以获得脉压增益,从而降低功率要求。最后通过仿真实验证明了理论分析的正确性和可行性。