基于体弹跳射线法的等离子体目标散射建模技术研究

针对非均匀等离子体包裹目标的电磁散射问题,提出了一种基于体射弹射线法的建模技术,重点研究电磁波在介质体中的传播特性及散射分析方法。针对在介质体中透射与反射射线数据量激增的问题,提出了基于迭代追踪加速技术以此提高体介质散射中透射反射射线的追踪效率。仿真实例表明,与传统弹跳射线法相比,体弹跳射线法能更快速准确地计算出等离子体目标的散射特性。采用所提出的技术研究了等离子体鞘套对阿波罗号返回舱雷达散射截面积的影响,验证了等离子体对目标雷达散射截面积有一定缩减作用。

不同应变率下高强钢的拉伸行为及力学性能分析

高强钢因强度高、塑性好、耐腐蚀性优异而得到广泛应用。然而,高强钢具有显著的应变率敏感性。为此,针对2种高强钢(Ultrafort 401和Ferrium S53钢),开展了不同应变率下(10^(-4)~10^(3) s^(-1))的拉伸试验,获得了屈服强度、抗拉强度、硬化指数等性能参量,并深入分析了其随应变率变化的规律。不同应变率下,Ferrium S53钢的拉伸性能始终优于Ultrafort 401钢,但两者却表现出不同的变化趋势。随着应变率的增加,Ultrafort 401钢的屈服强度和抗拉强度均增大,而Ferrium S53钢的屈服强度增大,抗拉强度先减小后增大。结合微观结构表征发现,Ferrium S53钢所具有的较高的屈服强度与其初始晶粒尺寸更小有关,2种高强钢的抗拉强度随应变率增加所表现出的不同变化趋势则与应变硬化响应差异有关。随着应变率的升高,Ultrafort 401钢的韧窝尺寸增大,而Ferrium S53钢的韧窝尺寸先减小后增大,说明2种高强钢的应变硬化水平随着应变率升高而呈现不同的变化趋势。研究结果为高强钢在不同加载条件下的力学性能评估提供了科学依据,对高强钢的工程应用具有一定的指导意义。

一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件热仿真分析

通过Ansys Workbench对一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件进行热仿真分析,得出在自然散热条件下,组件中部分发热元件的温度为170℃以上,超过了元件允许工作温度125℃,组件可靠性无法得到保证。为此,在组件底部增加散热板以增大散热面积,改善散热条件。仿真结果表明,各发热部件的温度大幅下降,组件中发热元件的最高温度是PTC热敏电阻,为118℃,线圈、控制驱动、大功率三极管温度分别为99℃、104℃、116℃,均低于元件允许工作温度,满足设计要求,保证组件全温度环境下可靠工作。在一体集成小型化组件的设计中,合适的元器件布局和散热方式是组件的可靠性的重要设计因素,且利用热仿真分析,可以降低组件的实物试制成本和验证成本,缩短研发周期,提高研发效率。

电路及谐振子参数对YIG调谐振荡器相位噪声的影响

利用单一变量法,详细分析了某型YIG调谐振荡器不同电路参数(如基极反馈电感、负压电阻等)及谐振子参数(耦合环大小、小球饱和磁化强度等)对振荡器相位噪声的影响。结果表明,振荡器相位噪声随基极反馈电感的增大而增高,高频端的相位噪声相对低频端随负压电阻的增大改善更大;而对于YIG小球铁磁共振线宽ΔH,相对于高频端来说,相位噪声随ΔH的增大在低频端增高更多。总之,降低YIG调谐振荡器的相位噪声是根据各指标需求综合优化振荡器电路各参数的结果。

多晶铌酸钾钠在高压下的声学和弹性性质研究

在压力和温度分别为10 GPa和1050℃的条件下制备了Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3)陶瓷样品,采用超声干涉法测量了样品在不同静水压力下的压缩波速和剪切波速。通过三阶有限应变状态方程拟合,获得了多晶Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3)的体积模量(172.6 GPa)和剪切模量(54.6 GPa)及其压力依赖性。研究发现,样品的杨氏模量随着压力的升高而增大。基于弹性模量数据,得到样品的泊松比为0.342,表明材料具有延展性,但在高压下展现出脆性。随着压力的升高,维氏硬度和断裂韧性均增强;通过经验模型,得到陶瓷样品的维氏硬度为2.40 GPa,断裂韧性为2.33 MPa·m^(1/2)。基于弹性波速度和密度数据,推导出Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3)陶瓷的德拜温度为513.1 K,Grüneisen常数γ为2.113。这些结果为评估Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3)在高压下的声学性质和弹性相关的综合性质提供了科学依据,同时为Na_(0.5)K_(0.5)NbO_(3)在高压下的工程应用提供了参考。

基于铁氧体基底的频率可重构天线

设计了一款基于铁氧体材料的频率可重构天线,天线结构为印刷偶极子形式。由于铁氧体基底的等效磁导率可以通过外加磁场来调节,因此天线的谐振频率会因等效电长度随磁场的变化而改变,从而实现天线谐振频率的可重构。通过全波电磁仿真对设计的天线性能进行了分析,结果表明其低反射谐振中心可通过外加偏置磁场在C波段内自由调节。最后,基于铁氧体基底材料设计加工天线实物样品,实际测试结果与数值仿真结果吻合较好。

退磁效应诱导的二维涡旋拓扑磁振子能级退简并

涡旋磁振子是一类携带有受到拓扑保护的内禀轨道角动量的自旋波。磁性量子理论给出了二维圆形铁磁纳米量子点中涡旋磁振子的解析刻画,并定义了其轨道角动量。在低维铁磁系统中,退磁效应(偶极-偶极相互作用)的存在诱导涡旋磁振子产生能级退简并(能级劈裂),使得具有不同拓扑荷的本征模式形成二能级系统。在外加驱动的激发下,涡旋磁振子二能级系统会出现能级跃迁。这使得构建超高速低功耗拓扑量子NOT门成为可能。以上结果得到了微磁学模拟的确认。

微型化超宽带微波高通滤波器设计

为适应微波集成电路小型化、(超)宽带化需求,提出了一种工作在微波频段的微型化超宽带高通滤波器。采用微型高频高品质因数(Q)的分立电容和电感,应用高密度集成技术和超宽带匹配技术,将集总电路高通滤波器的工作频段从低频段扩展应用至S、C、X、Ku波段,采用集总元件电感(L)和电容(C)实现了微波高通滤波器,在微波频段发挥了LC滤波器的小型化优势。该微波高通滤波器具有微型化、超宽带化特点,同时又兼顾高选择性和高幅相一致性特性,可望在阵列化微波系统中获得广泛应用。

磁光隔离器插入损耗与隔离度关键影响因素数学分析

从定量角度出发,详细分析了磁光隔离器的插入损耗与隔离度的关键影响因素,并给出了具体的数学表达式。从数学原理证明隔离器的插入损耗主要由材料吸收和端面反射率决定,而隔离度主要取决于法拉第旋光微扰角度。法拉第旋光角微扰度与通光波长、环境温度、磁光材料的费尔德常数及厚度、以及偏置磁场强度等因素有关,给出了相关数学表达式,并证明通光波长的变化、温度波动等因素是影响器件隔离度的关键因素。

等离子体诊断的Ka波段透射测量系统研制与应用

在理论分析的基础上,研制了基于非接触测量条件下等离子体参数诊断的Ka波段透射测量系统。利用已知介电参数的泡沫介质棒验证了Ka波段透射测量系统的可靠性与测量精度,测试结果表明:在静态测量条件下该系统的测量误差小于1.5%。Ka波段透射测量系统应用于激波管等离子体参数诊断,获得了电子密度和碰撞频率的瞬态变化曲线。在相同实验条件下,Ka波段透射测量系统的等离子体电子密度诊断结果与朗谬尔静电双探针的测量结果较为吻合,表明该系统应用于动态等离子体诊断的结果可信,满足非接触测量条件下瞬态等离子体诊断要求。应用误差理论分析了Ka波段透射测量系统的测量误差,结果表明其相对误差小于10%。

玻璃微珠/环氧树脂复合材料制备和性能研究

利用溶液共混法将不同尺寸玻璃微珠填料组合填充到环氧树脂基体中,通过固化工艺制备玻璃微珠改性环氧树脂复合材料,研究了玻璃微珠含量对复合材料力学性能、导热和介电特性的影响规律。结果表明:随着玻璃微珠填充含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显提升;相比于纯的环氧树脂,玻璃微珠的填充显著增强了环氧树脂基体的力学性能。另外复合材料的平均热导率也随着玻璃微珠填充量的增加而增加;与过去报道的SiO_(2)单一尺寸填充的环氧树脂的热导率相比,本文中所使用的多种尺寸玻璃微珠混合填充的方法明显提升了环氧树脂基体的导热特性。随着填充含量的增加,介电常数和介电损耗同时增加,进一步揭示其介电增强效应主要归因于低频下的界面极化机制。

培养学生历史创新思维的途径

历史创新思维是指打破传统因循守旧的思维定式,不唯书,不唯上,允许学生从不同的角度出发,充分发挥个人的独到见解,可以突破常规解决问题的程式和问题的固定反应方式,重新组合既定的感觉体验,从新思路、新切口中探索历史问题的本质。1.点线式串联思维。浩如烟海、纷繁复杂的历史知识并非杂乱无章,而是紧密联系,有序可循的,这就要求我们在思考历史问题时,要善于根据知识的不同性质,把前后左右、古今中外的相关内容按一定规律连线串联、梳理成辫,寓零碎的知识于条理化。