功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架结构以其结合了混凝土优异的抗压性能及钢材优异的抗弯性能而受到广泛关注,而可恢复功能结构以其震后快速恢复使用功能的能力,也成为地震工程界研究的新热点。功能可恢复RCS混合框架结构可以在弯矩较大的梁端和柱脚部位设置可更换构件,实现结构的功能可恢复能力。文中简述了近年来功能可恢复RCS混合框架结构研究进展,重点关注各类型功能可恢复钢梁、功能可恢复摇摆柱脚的构造研究,介绍了功能可恢复RCS混合框架结构性能分析研究进展。最后,对功能可恢复RCS混合框架结构仍需深入研究的问题进行了展望。

RCS混合节点抗剪承载力计算方法对比研究

为研究适用性强的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合节点抗剪承载力计算方法,对近年来的RCS节点剪切破坏试验数据进行了统计,将试验结果与中国规程方法、Nishiyama方法、Parra方法和ASCE指南方法计算结果进行了对比,并对各方法的参数适用性进行了讨论。对比结果表明:4种方法均具有工程实用价值,其中Parra方法结果离散性最小,中国规程方法计算最为简便。参数分析表明:4种方法对不同配箍率和不同位置节点均有较好适用性,但对小轴压比节点(轴压比0~0.2)与柱贯通节点预测均偏于保守;中国规程方法对于混凝土强度高于60 MPa的节点预测结果偏于危险,同时对有直交梁节点承载力预测偏于保守。建议在公式中引入混凝土强度系数和直交梁约束系数,用以考虑两者对承载力的影响。

基于RCS不同海况双基雷达最优角度分析

雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)用于表征雷达目标对照射电磁波反射特性,在被动雷达系统中,雷达散射截面是判断能否检测到目标的一个重要参数。针对以广播电视卫星为外辐射源的被动雷达系统对海面目标进行检测的问题,仿真了目标和海面的双基地雷达散射截面(RCS),分析外辐射源-仿真对象-接收机位置关系对雷达散射截面(RCS)的影响,讨论了目标和海面的雷达散射截面(RCS)与角度的关系,对被动雷达系统如何选择外辐射源具有一定参考价值。

脓毒症患者网膜素-1与预后的潜在关联:基于RCS及阈值效应分析

目的 探究脓毒症患者网膜素-1(omentin-1)与炎症标志物的相关性及对预后的影响。方法 选取2021年1月至2023年8月深圳市龙华区中心医院收治的脓毒症患者198例为研究对象,根据28 d预后情况分为存活组和死亡组。比较两组一般资料及网膜素-1、C-反应蛋白(CRP)及降钙素原(PCT)水平;Spearman相关性分析网膜素-1与CRP和PCT的相关性;Logistic回归分析脓毒症预后的影响因素;采用限制性立方样条(RCS)及阈值效应分析网膜素-1与脓毒症预后的关系。结果 198例脓毒症患者28 d存活145例(73.23%),死亡53例(26.77%)。死亡组患者CRP、PCT及网膜素-1水平高于存活组(P<0.05)。Spearman相关性分析显示,脓毒症患者网膜素-1与CRP和PCT均呈正相关(r=0.164、0.162,P<0.05)。Logistic回归分析显示,APACHEⅡ评分(OR 1.286,95%CI1.052~1.573)、SOFA评分(OR 2.731,95%CI1.530~4.874)、CRP(OR 1.053,95%CI1.012~1.096)、PCT(OR 6.187,95%CI2.553~14.996)及网膜素-1(OR 1.007,95%CI1.002~1.012)是脓毒症患者预后的影响因素(P<0.05)。RCS分析显示,网膜素-1与脓毒症预后存在非线性关系(P<0.001);阈值效应显示,网膜素-1影响脓毒症预后的折点为457.81 ng/mL,网膜素-1≥457.81 ng/mL患者死亡的概率随网膜素-1的升高而增加(OR 1.017,95%CI1.012~1.021,P<0.05),网膜素-1<457.81 ng/mL患者死亡的概率随网膜素-1的升高而降低(OR 0.989,95%CI0.985~0.994,P<0.05)。结论 脓毒症患者网膜素-1与CRP、PCT及预后相关,网膜素-1≥457.81 ng/mL患者死亡的危险性随网膜素-1的升高而增加。

基于有限元的新型RCS组合节点抗剪性能分析

新型RCS组合节点由RC柱、钢梁与型钢节点3部分组成,其中型钢节点包括外围的钢桶端板、条带钢板及内部的开孔腹板、弧形强化肋。用仿真模拟的方法分析不同RC柱轴压比及材料强度下组合节点的抗剪性能。受P-Δ效应影响,新型RCS组合节点在RC柱轴压比增大后抗剪承载力显著降低,实践应用时建议将轴压比控制于0.3之内。组合节点的形变主要发生在梁端“塑性铰”区域,强化肋对钢梁端部加强效果显著,梁端应力及变形减小,“塑性铰”区域外移。较小位移下,新型RCS组合节点的抗剪强度及形变主要由型钢节点的钢材强度决定;较大位移下,提高钢梁材料强度可增强组合节点的抗剪能力。混凝土强度对于组合节点抗剪能力影响较小。

基于对消超表面的角反射器宽带RCS减缩设计

角反射器结构对入射电磁波有很强的反射能力,装备平台上一些不可避免的角结构会导致较大的雷达散射截面(radar cross section,RCS),不利于装备隐身和生存.为实现角反射器结构的隐身设计,本文提出一种基于相位对消超表面的二面角反射器(dihedral corner reflector,DCR)的单站RCS减缩方法.论文首先分析了采用相位对消超表面实现DCR RCS减缩的基本原理,然后设计了两种超表面单元,反射相位差180°±37°的相位对消频带为7.6~17.6 GHz.两种超表面单元交错排布组成棋盘结构的相位对消超表面,能够减小宽带范围内平面结构的镜像方向双站RCS.用相位对消超表面替换DCR其中的一个侧面,在不改变反射器外形条件下,在整个X和Ku波段单站RCS实现了减缩,最大RCS减缩达到29.5 dB.仿真分析和测试结果均验证了采用相位对消超表面实现对DCR宽带RCS减缩的有效性.

基于等效RCS的有源干扰性能评估方法

针对干扰性能评估方法和指标复杂多样、评估准确性不足的问题,提出了基于等效雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的有源干扰性能评估方法。该方法通过分析雷达受干扰部分的功率实现对干扰性能的评估,包含了干扰、雷达以及传播等多个环节的影响因素,最终以等效RCS作为参数对干扰性能进行量化评估。结合对压制式干扰的理论分析,通过在外场利用RCS测量雷达对多种干扰样式进行干扰性能测量实验和验证,表明该方法能够以较高的精度实现干扰性能的量化与评估。

RCS测量中聚苯乙烯泡沫支架的电磁散射特性研究

聚苯乙烯泡沫(Expanded PolyStyrene,EPS)支架的电磁散射特性是雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)测量系统性能的关键,直接决定雷达隐身测试精度.针对6种常用EPS支架构型,本文通过建立EPS材料介电参数模型与支架三维模型,开展介质实体建模与电磁仿真研究,并利用RCS测试场进行实验验证,分别对EPS支架的单站/双站、点频/扫频、频域/时域等方面的电磁散射特性进行了深入细致的分析,提出了双菱形锥柱长轴共线与短轴共线相结合的方案,有效改进背景性能.仿真与实测表明,双菱形锥柱构型适用于典型空中目标支撑,尤其可在较大双站角范围内实现-55 dBsm以下的极低散射背景,能够保障隐身目标单/双站测试的背景需求;EPS支架单站RCS对极化特性不敏感,而其双站散射的水平极化明显低于垂直极化.此外,低频段扫频特性起伏振荡达30 dB以上,振荡峰值频率与支架尺寸、位置满足干涉规律.故通过支架设计可使特定频点处于振荡谷值,从而优化低散射背景.本文为RCS测量极低散射背景设计提供了思路及指导.

RCS节点抗震性能有限元参数研究

为研究大尺寸钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)节点在地震作用下的受力性能,本研究利用有限元软件ABAQUS建立了RCS节点三维有限元模型,从荷载-位移曲线和破坏模式等方面通过对比计算结果和试验结果,验证了数值模拟的有效性。除此还分析了混凝土强度、纵筋配筋率等不同参数对节点抗震性能的影响。研究结果表明:混凝土强度和体积配箍率对节点抗震性能有显著影响,纵筋配筋率是影响节点极限承载力的关键因素。

近远场统一的广义RCS定义及其对雷达方程的拓展推导

雷达散射截面(RCS)是表征目标散射特性的物理量,是雷达方程中的重要参数。传统RCS定义是基于远场的散射问题,针对近程雷达(包括汽车雷达、室内定位系统、引信、导引头等)面临的近场散射问题,传统的RCS定义已不再适用,需要给出一种新的RCS定义,新定义不仅能表征目标的近场散射特性,并可以在此基础上构建近程雷达所需要的理论体系。根据传统RCS的定义及其在雷达方程中的应用,新定义的RCS需要满足三个特征:1)RCS只与目标本身的特性相关,与外加天线性能无关;2)RCS需与传统RCS在远区场结果一致,实现近远场的统一;3)对雷达系统进行评估时,RCS数据可以代替目标本身,实现目标、发射天线和接收天线的电特性解耦。基于电磁场等效原理,给出了一种新的广义RCS定义。基于该定义对典型目标(平板、圆柱和球)的RCS进行了仿真计算,计算结果与远场情况下的传统RCS定义结果一致。基于该定义对目标进行数据替代,同时利用收、发天线的近场口径特征辐射数据对远场辐射方向图进行了替代,拓展了雷达基本方程中Friss公式,提出了近场条件下雷达接收功率的计算方法,计算结果与全波仿真(FEKO)结果吻合良好。上述结果表明,该定义满足上述三种特征,可以为雷达近场探测过程中的数据化动态仿真提供理论基础。值得强调的是,基于所提出的广义RCS定义,可以为近场探测的各类军/民用雷达的系统设计、目标精细识别与抗干扰技术突破,近场条件下RCS测试方法构建,雷达目标强散射点分析,目标微波成像算法拓展等提供理论基础支持。

基于最小极化RCS的昆虫雷达目标体型参数反演

精确的昆虫体型参数反演对于昆虫种类辨识具有重要意义。当前三种精度最高的单频段反演方法包括“特征值法”、“联合使用极化方向图(即不同线极化方向的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS))形状参数和极化平均RCS法”、“行列式法”,前两种方法须判断昆虫极化方向图最大值方向与体轴方向的平行/垂直关系(即昆虫类型),昆虫类型判断错误会导致反演误差增大,“行列式法”无须判断昆虫类型但精度差。为克服现有方法不足,实现高精度昆虫体型参数反演,分析了X波段(9.5 GHz)昆虫腹部面极化方向图特性,发现昆虫腹部极化方向图最小值(简称最小极化RCS)与昆虫体长和体重均存在良好映射关系,可作为特征实现昆虫体型参数反演。为推导最小极化RCS的解析表达,首先基于对称昆虫模型推导了极化方向图形状与散射矩阵特征值的关系,并在此基础上推导了最小极化RCS的计算方法,给出了基于最小极化RCS反演昆虫体长和体重的经验公式。将所提方法命名为“最小RCS法”。与前述三种方法对比发现,对于体长反演,“最小RCS法”精度最高,而对于体重反演,“最小RCS法”精度略差于“特征值法”与“联合使用极化方向图形状参数和极化平均RCS法”。通过仿真分析了极化误差对于四种方法反演精度的影响,结果表明,两种须判断昆虫类型的方法受极化相位误差影响非常严重,而“最小RCS”法抗极化误差性能好,几乎不受相位误差的影响。

舰船目标RCS动态测量数据角度修正方法

RCS动态测量可以获得真实环境中目标的RCS,是目标与环境特性研究的重要手段之一。针对舰船目标RCS动态测量中因目标姿态和位置不断变化造成RCS测试数据与目标测试角度无法直接对应的问题,提出了角度内均值和数据角度求取两种测试数据角度修正方法。两种方法将组合导航数据通过坐标系转换和角度计算获得测试角度的时间序列,与RCS测试数据时间序列综合处理,得到测试数据与角度之间的对应关系,支撑舰船目标RCS缩减、特征模拟等研究。通过试验验证了提出方法的有效性和正确性。

装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构抗震性能研究

将屈曲约束支撑应用于装配式钢筋混凝土柱-钢梁组合框架结构(简称装配式RCS组合框架结构)中,若处理不当将会产生开合效应并导致相邻梁柱破坏。为有效减轻框架开合效应造成的破坏,提出基于梁端铰接的装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构。在保证关键连接节点力学性能的前提下,设计某9层装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构,采用基于OpenSees软件的动力弹塑性时程分析方法研究结构的抗震性能。结果表明,钢梁腹板开洞的装配式RCS节点、装配式混凝土柱-钢梁-屈曲约束支撑组合节点具有高承载、可装配和震后损伤小等特点,装配式RCS框架-屈曲约束支撑组合结构满足抗震规范要求,具有优良的抗震性能;梁-梁间的铰接连接不会影响屈曲约束支撑的耗能效果,且可以改变梁柱屈服机制,保证整体结构高效装配的同时减轻结构塑性损伤,有助于实现结构的功能可恢复。

降低阵列天线RCS研究进展综述

阵列天线系统作为平台通信系统的一部分,在其工作时,自身的散射特性会影响整体通信平台的隐身性能,所以降低阵列天线的RCS显得尤为重要。本文首先概述了降低阵列天线RCS的原理,然后根据相关原理将目前降低阵列天线RCS的技术分为四类。从每一类RCS技术的适用性出发,对应整理了相关阵列天线降低RCS的方法。对比并总结这几种方法的优劣性,最后从实用的角度出发讨论面向未来的可应用的降低阵列天线RCS的技术。

基于压缩感知重构的目标RCS成像诊断

在目标近场散射特性的研究中,通常采用从目标的二维图像中反演RCS的方法,因此毫米波全息成像直接决定了目标RCS的准确性。现下大多采用以傅里叶变换为理论基础的成像算法处理目标的散射回波信号,然而该算法采样点数过多,需要加窗或变迹滤波来抑制图像旁瓣,导致过程较为复杂。由于压缩感知技术可以在去除冗余数据的基础上,利用观测矩阵和重构算法恢复出较为精确的原始图像,在效率和精度方面都能得到有效提高,因此本文将其应用到近场目标的RCS成像诊断中,通过改进的L_(1/2)迭代阈值算法建立目标的二维图像,进而反演目标的RCS,后续的仿真和实验结果验证了该算法的可行性。

带内低RCS的高增益宽带Fabry-Perot谐振腔天线

本文提出一种具有带内低RCS的高增益宽带Fabry-Perot(F-P)谐振腔天线。利用类球形地的开放谐振腔,在谐振基础上激发高次模谐振来扩展F-P天线的宽带。利用尺寸可灵活独立调节的多层PRS单元,针对主极化辐射对天线高次模下辐射的表面电场相位进行调整,以降低方向图旁瓣电平;针对交叉极化散射,能实现约180°的反射相差,然后通过棋盘式布阵来实现带内交叉极化的单站RCS缩减。最终,设计并仿真了整体天线,得到3dB实际增益带宽为33.66-38.69GHz(13.9%),最大增益为24dBi,在33.66-37GHz(9.4%)内的旁瓣电平低于-8dB。在33.6-39.2GHz带宽内,主极化入射时天线具有较低的单站RCS;而对于交叉极化入射,天线单站RCS相较于地板降低了8dB以上。

火箭RCS仿真和修正方法研究

采用HFSS软件SBR方法实现5型火箭全空域双频段RCS仿真,采用视线角转换实现测量RCS与仿真RCS序列的有效比对,分析了仿真误差产生的原因,提出了模型参数调整和实测数据修正相结合的雷达RCS修正方法,将火箭仿真精度从5 dB提高到2 dB,雷达识别能力得到有效提升。

基于TDSBR-TDEEC算法的铁塔电大目标RCS特性研究

传统TDSBR高频散射算法忽略了电大尺寸目标阴影部分产生的绕射场,计算结果具有一定的局限性。为此,该文引入TDEEC算法,认为电大尺寸目标阴影部分产生散射效应的原因在于目标的棱边,通过对棱边的电磁流及绕射系数进行计算,进而得到了棱边部分产生的绕射场。然后使用TDSBR算法对目标照明区的散射场进行求解,将其与已求得的棱边绕射场叠加,最终实现了电大目标散射特性的求解。最后以输电铁塔的高频RCS特性计算为例,验证了TDSBR-TDEEC算法的优越性。

Vivaldi天线主瓣方向上的双站RCS特征仿真

为了分析Vivaldi天线主瓣方向上的双站RCS特征,对Vivaldi天线方向图和双站RCS进行了仿真。仿真结果表明在阻抗匹配条件下,从主瓣方向照射时双站RCS与天线方向图形状基本一致,但指向相反。分析其原因是在阻抗匹配状态下,天线RCS以结构项散射为主,发射和接收时天线上的电流分布基本相同,但传播方向相反。因此,无法在不影响Vivaldi天线方向图的情况下对其双站RCS进行缩减。

高大隐身飞行器RCS屏蔽室温度精准环境优化设计分析

本文以某超高大隐身飞行器RCS屏蔽室为研究对象,介绍了其工艺性特点与室内环境要求。为了更好地保证室内温度环境精度控制及降低空调系统运行能耗,为实现“碳达峰”和“碳中和”的目标助力,提出了屏蔽室与外围护结构间设置相应措施拦截空调负荷,并在屏蔽室内设置高效气流组织进一步降低空调系统运行能耗,最后采用CFD技术对2种气流组织的速度场与温度场进行了计算和对比分析,从而得到低投资、低能耗的空调系统精准环境控制优化方案。