一种航天器在轨环境下结构变形的反演方法

为实现航天器在轨结构变形高效计算,提出一种基于神经网络的结构变形反演方法:借助有限元分析法获得结构在不同温度载荷作用下的变形分布特征,并利用获取的数据对输入和输出间神经网络进行训练,获取高精度的代理模型。利用该模型,可以在轨测量的温度作为输入,实现对航天器结构全场变形的快速反演;可通过引入合适参数的高斯噪声,增强神经网络对于输入误差的适应能力;可用改进的连接权值分析方法,给出确定传感器数量下,实现变形反演精度最高的结构温度测点的布局优化方案。综上,该反演方法具有精度高、实时性强、受输入误差影响小等优点,其应用对于提升遥感卫星的成像质量具有重要意义。

电磁寄生参数对SAW滤波器性能的影响

设计了B41频段的声表面波(SAW)滤波器,利用三维电磁场仿真工具HFSS建立表面贴装器件(SMD)封装和芯片级(CSP)封装模型,对比两种封装的声-电磁联合仿真结果得出,在滤波器电路拓扑结构中,当2条不同并联支路连接在一起时,由于SMD封装键合引线的电磁寄生参数影响,滤波器在高频处的带外抑制会出现“上翘”。建立不同键合线数量、直径及长度的SMD封装模型,并仿真计算S参数。对比仿真结果可知,随着键合线直径的增大和长度的减小,其等效电感逐渐变小,即键合线的电磁寄生参数逐渐减小,对SAW滤波器性能的影响逐渐减弱,高频处的带外抑制性能得到优化。结果表明,CSP封装植球倒扣的电磁寄生参数更小,声-电磁联合仿真的结果更优,与实测结果吻合较好。

具有片上电感的改进型梯形声表面波滤波器

针对小体积声表面波(SAW)滤波器性能受封装影响较大的问题,提出了一种新型SAW梯形滤波器电路拓扑结构。通过分析滤波器高频受封装影响造成的远端抑制上翘的现象,从电路结构出发,改变版图设计,实现了片上电感。采用传统梯形滤波器结构和利用纵向耦合双模谐振器型滤波器(DMS)特殊接地结构相结合的电路拓扑结构,有助于提高带外抑制和设计灵活性。在标准的42°Y-X钽酸锂(LiTaO_(3))基板上制作滤波器,通过仿真分析得到中心频率2580 MHz、带宽50 MHz、插入损耗小于2.5 dB的高阶梯形射频SAW滤波器的最优拓扑结构。测试结果表明,通过改变电路拓扑结构关键参数和引入新的传输零点,可改善在高频段内的带外抑制特性。

基于SAW滤波器的电磁寄生提取

针对封装管壳和版图电磁寄生参数导致射频声表面波(SAW)滤波器通带变窄及驻波增大等问题,提出一种能快速提取封装管壳和版图中电磁寄生效应的方法,精准模拟了封装和版图对滤波器性能的影响。首先利用有限元法(FEM)电磁仿真软件提取封装管壳的电磁寄生参数,再使用电路仿真软件将所设计出的滤波器结合所提取的封装寄生参数和滤波器版图直接进行联合仿真,此方法不需将版图在FEM软件中再次进行电磁仿真,可提高时间利用率。此方法在中心频率为1 268 MHz、通带插入损耗小于1 dB、带内驻波小于1.6、带内波动为0.5 dB、带宽为24 MHz(相对带宽为1.8%)的SAW滤波器上进行了验证,结果表明仿真结果与实测值吻合度较高。该设计中所用的SAW谐振器均经过去嵌操作,能更精准地模拟实测滤波器的结果。

面内传播方向对SAW滤波器性能的影响研究

为了满足窄带声表面波滤波器对品质因数Q值和带外抑制日益增长的需求,提出了一种窄带滤波器设计方法。在基于新型POI结构谐振器的基础上,通过旋转谐振器达到改变波传播角度的目的,并利用二维全模型得到准确的实验数据,与原结构谐振器分别代入滤波器设计中进行比较。实验结果表明,该方法在一定程度上能够有效地增加带外抑制,对过渡带抑制能力有2~4 dB的提升,且具有设计简便,占用空间小等优点。

基于COM-MBVD混合模型的多模态声学响应研究与仿真

耦合模(COM)模型广泛应用于声表面波(SAW)滤波器设计中,传统的单模COM模型不能拟合到远端的高阶水平剪切波、西沙瓦波等杂散模态。从单模COM模型出发,结合类似于MBVD等效电路的谐振支路,实现COM-MBVD模型拟合多模态声学响应。并基于此模型搭建8阶梯形结构电路进行优化仿真。最终设计出中心频率为1 590 MHz,通带插入损耗小于1.6 dB,带内波动为1 dB,带宽为80 MHz(相对带宽为5%)的声表面波(SAW)滤波器。实际测试数据与仿真数据相符,验证了该设计方法的可行性。

SAW滤波器功率容量研究

为了提高声表面波(SAW)滤波器的使用寿命和设计效率,有必要研究谐振单元对滤波器功率耐受力的影响。首先通过FEM有限元软件搭建由Al电极、42°Y-X LiTaO_(3)压电材料薄膜和SiO_(2)/Poly-Si/Si衬底构成的谐振器模型,并分析IDT、声孔径、半周期对其阻抗的影响。同时,提出了一种谐振器功率测试方法,该方法可以计算出谐振器的各个频点下加载功率随输入功率的变化。为了验证功率测试方法的可靠性,对采用3030C封装的B41(2515~2675 MHz)滤波器进行功率测试,结果显示在输入功率为23 dBm时,滤波器被烧毁,与仿真数据一致。最后结合电容公式和仿真数据证实了谐振器的面积变化会改变滤波器的电容比,进而影响滤波器的散热,因此可以通过改变SAW滤波器各支路串并联结构以及各谐振器叉指对数、孔径、半周期,来提高滤波器功率耐受性。

倾斜结构对LiTaO_(3)-POI多层结构的SAW谐振器性能的影响

旨在探究倾斜结构在LiTaO_(3)-POI多层结构上对SAW谐振器横向模态杂散的影响。通过有限元方法(FEM),构建两种单端口谐振器模型,半周期P为0.98μm和1.42μm,孔径均为40P。然后对一系列倾斜角度(0°,2.5°,5°,7.5°,10°,12.5°,15°,17.5°,20°)进行了仿真分析,并完成版图绘制和流片测试。研究结果表明,实测数据与仿真结果之间具有高度一致性。在相同的半周期条件下,随着倾斜角度的增加,SAW谐振器对横向模态杂散抑制能力在一定范围内先增强后减弱。机电耦合系数随之逐渐减小,阻抗比的变化规律是先增大后降低,特别是在倾斜角度为2.5°和5°时,阻抗比达到最大值。这些规律揭示了倾斜结构对LiTaO_(3)-POI多层结构SAW谐振器横向模态杂散具有显著的抑制作用,为SAW滤波器的设计和制造提供了重要的理论依据和实践指导。研究结果表明,适当的倾斜角度能够有效优化SAW谐振器的性能,对于高性能射频滤波器的研制具有重要意义。

工业硅渣浮选熔融分离提纯金属硅的实验研究

介绍了使用工业硅渣浮选获得的工业硅粉,通过高温熔融法,分离残余渣相提纯工业硅,考察了不同气氛及熔剂添加量对渣-硅分离效果和工业硅杂质含量的影响。分别在空气气氛、氩气保护气氛及添加不同含量复合熔剂条件下,将10 g精矿样品于1450℃熔融处理5 min,随后淬冷制样磨抛统计样品单位截面积内硅滴的尺寸分布,以判断硅滴熔融聚集长大与渣相分离的特性。同时,检测不同条件下,熔融处理后获得的工业硅典型杂质含量变化。结果表明:惰性保护气氛会阻碍硅滴聚集长大与残余渣相分离,添加1%~2%的熔剂可加速硅滴长大集聚与渣相分离。在空气气氛并添加2%熔剂的条件下,可显著脱除熔融工业硅中的钙、铝杂质,可在一定程度上脱除部分铁、钛杂质。

数字化转型背景下缝制机械制造行业可持续发展共性需求分析与策略研究

近百余年以来,中国缝制机械制造实现了从黑头家用机、中低速工业缝纫机、高速工业缝纫机向现代化的电控工业缝纫机、自动工业缝纫机乃至智能工业缝纫机的结构转型和创新演变,逐步形成了全球规模最大、产业链最为完善的缝制机械制造工业体系。进入新时代,缝制机械制造行业面临着新的发展机遇,同样也承受着严峻的行业挑战。上游零部件生产、中游缝制设备制造和下游服装等全产业链正加速推动缝制机械制造产业实现现代化、数字化和智能化。本文结合缝制机械制造领域发展现状,在面向产业现代化和数字化转型的关键阶段,基于发展趋势引发需求的逻辑,重点分析了行业面临的共性需求,分别围绕产品智能化、生产数字化、发展绿色化3个方面进行了重点阐述。

中国与东南亚国家绿色建筑评价标准体系对比分析

随着全球环境恶化和能源资源紧张的加剧,高能耗的建筑业受到人类的高度重视,近年来建筑业逐渐向绿色建筑的方向发展,相应地,迫切需要一套有效的体系来评价建筑性能,因此许多国家相继推出绿色建筑评价标准。文章对中国和东南亚国家的绿色建筑评价标准体系进行了整理,重点将中国的GB/T 50378、马来西亚的GBI和新加坡的Green Mark从评价标准和机构、评价对象和范围、评价阶段、评价权重对比等多方面进行分析和对比,发现中马新三国差异较大。文章可以为在实际工程中使用和选择相关评价标准提供参考。

山区高速公路连续梁桥纵桥向桥墩水平力受力分析

文章介绍了预应力混凝土40 m连续T梁上部纵桥向水平力在下部桥墩上分配的计算方法,结合工程实际,并考虑桩-土效应,分析了在不同桥墩高差及不同桥墩尺寸下汽车制动力、温度影响力、结构收缩徐变影响力在桥墩纵桥向的分配情况及变化规律。

地磁测量卫星光学平台结构热稳定性设计与校验

针对地磁测量卫星光学平台(OB)结构与伸杆弯曲、扭转等整体热变形解耦难,星敏支架材料各向异性且可设计性差和多项精度指标下热稳定性设计与校验缺失的问题,开展了光学平台结构热稳定性设计,实现了中部臂杆整体热变形解耦。基于有限元方法(FEM),选定综合性能最佳的材料组合,给出了材料匹配性规律。用热变形测试结果修正后的有限元模型分析校验了准运动学支撑的热变形解耦能力。开展了在轨全周期热变形分析,结果表明,光学平台星敏光轴间夹角峰-峰值最大为1.24″,星敏光轴与磁强计体轴间夹角峰-峰值最大为3.13″。在相似使用环境下,所设计的光学平台结构星敏光轴间夹角变化均方根值较SWARM卫星的对应值减小约82%,验证了光学平台结构热稳定性设计的有效性。

氰酸酯基碳纤维复合材料湿膨胀系数试验研究

湿膨胀性能是高尺寸稳定性结构材料的关键性能之一,湿膨胀系数(CME)是度量材料湿膨胀特性的主要指标。但目前针对复合材料的湿膨胀系数尚未形成标准的测量方法。文章针对氰酸酯基碳纤维复合材料的湿膨胀系数测量开展试验研究。首先,对比分析烘干后吸湿法和湿饱和后除湿法两种静态测量方法,结果表明湿饱和后除湿法的测试效率更高。随后,应用湿饱和后除湿法对M55J/氰酸酯和T700/氰酸酯两类碳纤维材料的典型铺层试验件开展湿膨胀系数的测量和分析。试验结果表明:同种材料单向层厚度更薄的试验件具有更低的CME;同种铺层角度和铺层厚度的多向层试验件中,M55J具有更低的CME;采用准各向同性铺层形式[0°/+45°/-45°/90°]_(S)的试验件较([0/+60/-60]_(S))_(2)的具有更低的CME。以上研究可为氰酸酯基碳纤维复合材料的湿膨胀特性研究和尺寸稳定性结构的湿变形分析提供参考。

股权激励政策对国有企业价值共创文化建设的影响研究——以BG公司为例

企业价值共创文化建设对促进国有企业高质量发展和推动我国共同富裕进程起着关键作用。股权激励作为企业提升员工积极性的一种管理手段,是否有助于企业价值共创文化的构建,以及如何推动企业价值共创文化的建设值得深入探讨。文章以大型国有企业BG公司为对象,研究了股权激励对价值共创文化构建的机制分析。研究表明,公平的股权激励政策可以通过提升员工的奋斗精神、合作意识和主人翁姿态,来推动企业价值共创文化的构建。文章丰富了股权激励经济后果的文献,同时对国有企业价值共创文化的构建提供一定的借鉴意义。

单端口声表面波谐振器在片去嵌方法分析

为了准确地设计声表滤波器,需要从参考声表面波(SAW)谐振器的测量值中提取精确的材料参数。测量SAW谐振器时,单个谐振器无法直接进行测试,需要引出传输线并使用GSG或GS探针进行测量,消除传输线影响的去嵌入过程对于SAW谐振器材料参数的准确提取非常重要。该文介绍了几种声表面波谐振器的去嵌入技术,包括Open-Short算法、电磁仿真方法、分段等效电路模型方法、集总参数等效电路法。通过实例验证了几种常用的去嵌方法并对其进行了分析。

I.H.P.SAW谐振器孔径对性能的影响

该文研究了在超高性能声表面波(I.H.P.SAW)衬底上,孔径总长对叉指末端具有能够抑制横向模态的小锤结构的谐振器性能。在衬底结构为Y 42°-钽酸锂(Y42°-LT)/SiO_(2)/多晶硅(Poly-Si)/Si上,通过建立对应的有限元三维仿真模型,初步得出在小锤结构下孔径总长的增大能够抑制横向模态杂散的结论。绘制了周期T为1.44μm、2μm、2.56μm下,孔径总长为7.5T、10T、15T、20T、25T、32.5T、40T的单端口谐振器版图并进行流片。通过实测结果表明,在不同周期下,随着孔径总长的不断增加,对谐振器横向模态的抑制会不断增强,机电耦合系数也不断增加,在孔径总长约为20T时阻抗比最高。仿真和实测结果体现了孔径总长对I.H.P.SAW谐振器的性能影响较大,为应用于I.H.P.SAW滤波器中的高性能谐振器提供了设计指导。

基于晶圆减薄工艺的LT减薄片制备

声表面波(SAW)滤波器因其小型化、低插损及高品质因数(Q)值等性能,已广泛应用于移动通信系统中。钽酸锂(LT)/SiO2/Si结构克服了传统温度补偿型声表面波(TC-SAW)器件制备工艺难的问题,但需减薄该结构上的LT厚度,而减薄过程会导致晶圆表面有损伤残留,影响器件性能。针对这个问题,该文开展了基于减薄与抛光制备LT减薄片的工艺研究,分析了砂轮目数、砂轮与工作台转速、砂轮进给率等减薄参数对LT晶圆表面损伤的影响,以及抛光压力对损伤的去除效果。研究结果表明,在优化的工艺参数下,减薄抛光后晶圆表面粗糙度为0.187 nm,损伤深度小于1 nm,减薄片制备的TC-SAW谐振器的阻抗图和Smith圆图表明晶圆性能和一致性良好。

基于电感耦合等离子体刻蚀的LNOI脊形微结构制备

铌酸锂(LiNbO 3,LN)是一种广泛使用的介电材料,由于其电光系数大,透明范围大,本征带宽宽,因而在集成和非线性光学器件中极为重要。但绝缘体上铌酸锂薄膜(LNOI)的化学稳定性好,刻蚀速率慢,其微结构参数难以控制。针对以上问题,该文开展了基于电感耦合等离子体刻蚀(ICP-RIE)的LNOI脊形微结构的制备工艺研究,分析了腔室压强、气体总流量及刻蚀功率等参数对刻蚀速率、刻蚀倾角和表面粗糙度(RMS)的影响。研究表明,在优化的工艺条件下,LNOI薄膜的刻蚀速率达到24.9 nm/min,制备出刻蚀深度249 nm、刻蚀倾角76°、表面粗糙度(RMS)0.716 nm的LNOI脊形微结构。该文通过对刻蚀工艺与微观结构参数的研究,建立了基于ICP的LNOI微结构刻蚀方法,为控制LNOI脊形光波导和提升性能提供了工艺支撑。

不同波形电压刺激下单晶LiNbO_(3)薄膜忆阻器的电阻可塑性研究

随着人工智能在物联网中的应用,对于传感器端的高性能神经网络边缘计算需求日益迫切。忆阻器被认为是传感器端神经网络边缘计算应用中最具潜力的核心器件。由于传感器的输出信号具有不同的电压波形,故设计了不同的脉冲方案模拟不同的传感信号,基于单晶LiNbO_(3)薄膜忆阻器,研究了不同波形的电压刺激(方波、正弦波、三角波)对电阻可塑性的变化范围、线性度等的影响规律。在保持电压幅值和积分面积相同的情况下,研究了在三种不同波形电压刺激下的增强和抑制过程。在增强过程中,方波刺激下的电导变化幅度最大,在幅值为6 V的电压刺激下可达72 nS,正弦波次之,三角波最小(在幅值为6 V的电压刺激下仅为42 nS);而三角波刺激下的线性度最高,正弦波次之,方波的最低。测试分析可知这些差异主要是由三种波形超过特定阈值的积分面积不同所引起的。而在抑制过程中均观察到了电导突变现象,研究中通过幅值渐变的脉冲序列对电导突变进行了抑制。