高次谐波开槽潘尼管中的电子轨道研究

利用自洽非线性理论研究了8 mm 3次回旋谐波开槽潘尼管注波互作用。首先,明确地揭示了在高次回旋谐波开槽潘尼管中,电子回旋谐波次数,高频场分布,决定了不同初始相位电子的电子能量分布以及引导中心漂移规律,指出当回旋半径减小,引导中心偏移达到一定程度时,谐振条件被破坏限制了高次谐波潘尼管效率的提高,并提出了通过优化磁场分布提高效率。最后,进一步研究了电子纵向速度离散、偏心和电流大小等因素对互作用效率的影响,表明在实验可达到的电子注质量下,研制实用的高效高次谐波潘尼管是可行的。     

Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的优化设计与分析

设计了一支Ka波段二次谐波回旋速调管放大器,并利用基于广义电报方程的时域自洽非线性理论模型,对设计的回旋速调管进行了数值模拟.详细分析了工作电流、横纵速度比和磁场等参数对放大器输出功率、增益和效率的影响,得到了最佳的工作参数.模拟结果表明,在电子注电压70kV,电流15 A,磁场0.675 T附近,可以获得大于250 kW的输出功率,近26％的效率和440 MHz的带宽.     

三次设计的扩展介绍与探讨

三次设计是一种保证产品质量、降低成本的有效设计方法，在工业发达国家受到极大重视。本文对经典三次设计的基本思想和方法作了详细阐述，归纳总结出现代三次设计的一般模式，并就三次设计与并行工程的关系作了有益的探讨。     

基于三次样条插值谐波叠加技术的随机路面重构方法研究EI北大核心CSCD

汽车虚拟试验仿真研究的关键点在于:如何在获取准确的试验道路信息的基础上重现三维虚拟路面模型,其中道路谱的重构和分析是建立模型的核心内容。首先,以砂石路面为研究对象,对其进行高程数据采集和预处理,获得路面不平度的频谱分布;其次,在谐波叠加法基础上创新性地引入三次样条插值技术,对中心频率点间的互功率谱密度矩阵采取正定平方(Cholesky)分解,并且采用不同条件下的插值方法获取重构功率谱密度模型;最后,通过对谐波叠加法及3类插值重构谱与原始谱的相关系数r的横向对比发现:第1类边界条件下三次样条插值方法在重构精度与效率方面有着明显的优势。此外,基于该方法的拓展性利用软件MATLAB/GUI建立了试验道路谱数据库以及软化操作平台,为车辆虚拟试验仿真提供了可靠支撑。     

埋管换热器的实验研究与数值模拟

以自制埋管换热器换热实验台为原型建立模型,用Fluent软件进行数值模拟,模拟进水40℃、45℃、50℃三种工况下连续运行8小时后,埋管换热器周围土壤的温度分布,并用埋管换热器换热实验台做相同工况下的换热实验,取埋深4m、埋深3m、埋深2m处共计12个测温点进行比对,验证数值模拟结果的正确性,并指导数值模拟模型的修正,最后利用数值模拟计算结果分析埋管换热器周围土壤的温度场特性。     

94GHz TE02模回旋管Vlasov模式变换器的设计与模拟

该文研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的TE02模回旋管准光模式变换器。首先采用几何光学研究了阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器的具体形状,再利用矢量绕射理论分析了其工作过程,最后结合94 GHz TE02模回旋管的具体参数,编写仿真程序详细讨论了工作模式在此模式变换器中的变换过程。模拟结果表明,94 GHz回旋管中的TE02模在输出窗处被转换为能量集中的准高斯波束,转换效率为78.35%。     

不同强化管传热特性的数值模拟与实验研究

对横纹槽管、缩放管和螺旋槽管在夹套间进行了传热特性实验,研究了传热效率指标随雷诺数的变化规律.运用FLUENT软件,采用二维轴对称方法和k-ε模型对夹套间流体流动传热进行了数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行对比.从场协同的角度研究了速度场与温度场夹角对传热膜系数的影响.     

同轴结构8mm扩展互作用振荡器的分析研究

为了克服扩展互作用振荡器采用实心电子注输出功率受限制的问题,本文设计了一种新型的同轴毫米波扩展互作用振荡器。采用MAGIC粒子模拟软件分别对高频系统和电子枪进行了数值模拟,分析了聚焦磁场、电子注电流、电压和内导体半径等工作参数对输出功率的影响。根据获得的工作参数的优化值对整管性能进行了模拟分析,给出了电子轴向动量沿轴向的相空间分布图、高频电压时间曲线、幅频特性图和输出波导截面上功率流的时间曲线图。整管模拟结果表明,该器件在8mm波段能产生频谱特性良好、输出功率达14．5kW的微波输出。     

惯性管与脉管间的连接方式对调相能力影响的数值模拟研究

脉管制冷机中脉管和惯性管接口处截面积变化较大,很容易产生射流,因此在接口处需做导流处理,使流动损失降到最小。计算分别采用不同连接方式-圆锥型倒角,导流丝网装置和挡板,用于脉管和惯性管之间的连接。利用流体计算软件Fluent进行数值模拟,构建起包括脉管、惯性管和气库的二维轴对称数值模型。分析了不同工作频率下,不同连接方式对惯性管工作性能的影响。结果表明使用锥角连接,损失几乎为零;使用丝网连接会造成一定的损失;添加挡板会使脉管内层流分布更加均匀。     

土木工程下击暴流风速数值模拟的研究

雷暴天气下击暴流之类的高强风对诸如输电塔这样的晶格状结构具有很大的破坏性。因此,建立可靠合理的下击暴流风速模型来分析这些结构在这种极端风荷载作用下的动力响应是很有必要的。通过运用一些时频分析工具可以发现:下击暴流风速表现出明显的非平稳性。而且,下击暴流非平稳风速时程可以分解为随时间变化的平均风速即时变平均风速与具有一定相关性的随机脉动成分。基于Holmes平均风速模型和Vicroy风速竖向分布模型,使用Deo-datis提出的均匀调制非平稳随机场的模拟方法,数值模拟了雷暴天气下击暴流行进路线上某一固定位置处的竖向分布风速场。在随机脉动成分的数值模拟过程中,引入了三次样条函数插值技术,以减少Cholesky分解的次数,进一步提高了数值模拟雷暴天气下击暴流风速的效率。     

穿孔翅片管的实验研究及翅片效率分析

在平翅片上开小圆孔是一种简单的强化翅片表面换热的措施,本文通过正交实验,研究了开孔大小和位置对换热性能和阻力性能的影响,得出了关联式。通过与普通平翅片管对比表明,最优穿孔型翅片管的换热系数可提高１２．５％,而阻力增加不超过７％,在同样的传热量的温差下,最优穿 形翅片管可以节约１０％的金属耗量,数值计算表明,最优穿孔形翅片的翅片效率比普通平翅片约低２％。     

SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子模拟

运用分子动力学模拟软件Materials Studio针对SU-8胶与Ni基底的结合性进行模拟分析,计算了不同前烘温度下SU-8胶与Ni(100)面的结合能,发现在343K的前烘温度下,光刻胶与基底的界面结合能达到最大,说明此时界面结合最好。通过对SU-8胶与Ni基底的相互作用能分析,发现影响结合能的主要因素是两种分子之间的范德华力,其中色散力起主要作用,其值是排斥力的近两倍。     

真空管道高速列车气动噪声研究

为了探究真空管道高速列车气动噪声随着列车运行马赫数变化的分布规律,本文对真空管道交通(VTT)系统内高速列车气动噪声的研究主要采用理论研究和数值模拟相结合的方法。采用基于Lighthill声学分析法,建立高速列车的二维模型。运用流体软件FLUENT进行数值模拟,数值计算并分析了低压环境下真空管道内高速列车远场气动噪声的分布规律、频谱特性以及声压等声学指标;然后通过对数值模计算结果的后处理,对气动噪声数值规律总结。结果表明气流流速快、扰动作用强、脉动压力大、湍流活动剧烈的流线型车头为高速列车主要的噪声声源,即列车的气动噪声取决于列车表面脉动压力,脉动压力越强,声压值越大。     

畸变不变空间滤波器的理论设计

本文给出畸变不变空间滤波器的一种理论设计。使用这个空间滤波器,可以实现平移、旋转、比例和强度不变模式识别。     

基于铸造铝合金过滤流动过程及过滤效率的模拟

采用水力学模拟实验对液态铝合金对滤流动过程进行了理论验证，分析了铝合金过渡流动过程中的流动规律，获得了液态金属过滤夹杂物的流动曲线。通过对实验液态铝合金的流动过程的分析进而研究与流动过程相关的过滤效率，最后给出了过滤效率的判别关系式。结果表明：过滤效率与雷诺数和过滤器的孔隙率密度相关。     

可供性视域下博物馆非遗虚拟仿真系统设计研究

目的 探究可供性视域下博物馆非遗虚拟仿真系统设计方法。方法 首先概述了博物馆场景下,非遗虚拟仿真系统的现状,并对可供性理论及其应用进行梳理和提炼,提出可供性应用于博物馆非遗虚拟仿真系统设计的意义;其次从可供性视角分析博物馆非遗虚拟仿真系统设计层面存在的问题,进一步提出将可供性引入非遗虚拟仿真系统设计的机会和意义;最后通过分析非遗虚拟仿真系统的可供性设计节点特性,并结合前期相关研究,构建基于可供性理论的博物馆非遗虚拟仿真系统设计方法,并以广彩瓷虚拟仿真系统为例进行设计实践与可行性验证。结论 研究结合可供性理论,提出可供性视角下博物馆非遗虚拟仿真系统设计可分为功能结构层、场景交互层、信息设计层与文化分为层,并分别提出显性知识数据库构建与隐性知识可视化教学、空间仿真、实体仿真与结构仿真、表征引导信息与情境反馈信息、视觉元素非遗化与听觉媒介沉浸化设计原则,形成面向博物馆非遗虚拟仿真系统的设计方法,为构建自然交互体验的非遗虚拟仿真系统设计提供参考。     

基于MEMS技术的SU-8胶被动微阀片的设计与研制

为解决微流体在微流控芯片上的单向流动,进而实现生化反应的片上系统,采用微机电系统（MEMS）技术加工出SU-8胶微型阀片．SU-8胶阀片具有弹性模量和弹性常数低、开启压力小、反向泄漏小、易于加工等特点．从理论上分析了不同厚度（10μm,15μm,20μm,25μm）的微型阀片在不同压力作用下的挠度和应力分布,在相同尺寸和压力下,SU-8微阀片的挠度与传统的硅阀片的挠度相比要大10倍左右．讨论了有阻尼作用下的谐振频率以及过流特性。可知阀臂和阀座的尺寸是影响阀片性能的主要因素．给出了加工工艺,测试了阀片的正反向过流性能,以水作为工作物质,得到3种厚度阀片的过流曲线,其最大正向流速达到7000μL／min．     

摆动式递纸机构凸轮的仿真设计

描述了摆动式递纸机构凸轮轮廓仿真设计的原理与算法,利用C Builder程序设计语言对凸轮轮廓进行描述,并通过Solidworks三维设计软件的二次开发,实现递纸机构凸轮的仿真设计.通过企业的实际应用,简化了递纸机构的设计过程,提高了设计和加工精度.