克服“Locking”发散性的有限元研究进展

从克服Ｌｏｃｋｉｎｇ发散性到高性能格式的研究发展是过去十年有限元法研究的一个重要方面．本文认为所谓高性能有限元方法是一种特别的低阶位移格式，它具有如下的理论和计算优点：（１）保持物理力学问题固有的数学物理特征；（２）因此，应用于工程数值模拟，它是“鲁棒”的、高效的．按此立场，评论介绍了在计算结构力学和计算流体力学中发展的克服两类Ｌｏｃｋｉｎｇ发散性的有限元方法．

一种采用Lock-Free同步机制的数据结构的研究

随着多核芯片在嵌入式实时系统中的广泛应用,采用传统锁机制对共享数据的访问会引起死锁、优先级翻转以及CPU饥饿现象,进而会影响系统整体性能的发挥,严重时还会导致不可估量的损失发生.为此,针对Skiplist的共享数据结构提出了一种Lock-Free的同步机制方法,对该方法的线性一致性进行了证明,并将其应用于混合关键任务的共享优先级调度队列中.经过实验,该方法在吞吐量、核利用率以及平均响应时间方面优于传统的基于锁机制的方法,有效地提升了多核运行的效率.

光纤激光器锁模技术研究进展

锁模光纤激光器能够产生超短脉冲,在众多领域中有着广泛的应用前景。概述了光纤激光器锁模实现技术的基本原理、典型结构和最新研究进展,分析了主动锁模、被动锁模和混合锁模技术的优缺点,并对多波长锁模、拉伸脉冲锁模和基于光子晶体的锁模光纤激光器的最新研究情况进行了介绍和分析。展望了锁模光纤激光器研究的发展方向和急需解决的问题。

大碎石沥青混合料柔性基层在路面补强中的应用研究

将空隙率较高的最大粒径为37.5cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑在老沥青路面上代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量,通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性基层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。

DDS的杂散分析及频率扩展研究

介绍了在直接数字频率合成器 (DDS)成功开发的基础上扩展其频率上限的一些方法 ,同时对其杂散进行了分析。DDS芯片采用 AD985 2 ,控制电路采用 TMS32 0 C31,该数字频率合成器通过编程可方便地完成调幅、调频和调相功能 。

锁模光纤激光器的研究进展

锁模光纤激光器因其紧凑小巧、成本低和光束质量好等优点,近年来获得了快速发展。根据锁模原理可将锁模光纤激光器分为三类:主动锁模光纤激光器、被动锁模光纤激光器、主被动混合锁模光纤激光器。本文对各类锁模光纤激光器的关键技术和研究进展作了较为详细的介绍,并展望了其应用前景。

Reissner板问题的有限元广义混合法

用一般弹性体的广义混合变分原理 ,导出了适合 Reissner板弯曲问题的广义混合变分原理及其有限元广义混合法。算例说明 ,该有限元模式的刚度可以改变 ,比常规位移法的精度高 ,同时还能克服常规 Reissner板位移元用于计算薄板时所出现的“剪切自锁”现象 ,计算结果稳定。最后分析该法能够克服“剪切自锁”现象的原因。

磁悬浮飞轮锁紧装置及其优化设计

针对磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置不可重复锁紧/释放的缺点,提出了一种基于电机、碳纤维弹片和钢丝绳的可重复锁紧装置,并给出了锁紧装置的结构和工作原理。根据执行锁紧过程碳纤维变形状况,将其分为弯曲变形和受压变形两个阶段,并在此基础上对锁紧装置进行了受力分析。利用多学科优化软件iSIGHT集成有限元分析软件对碳纤维弹片进行了优化设计,以材料强度、结构反力和共振频率多学科要求同时作为约束条件,采用针对离散变量的全域遍数法嵌套连续变量的序列二次规划法对碳纤维弹片质量进行优化。优化结果显示,碳纤维弹片个数为12时,碳纤维质量达到最小为46g,比初始质量112g减少了59%。结果表明,该优化方法提高了锁紧装置设计的可靠性和效率,对飞轮系统整体优化设计有重要意义。

汽车ABS混合仿真试验台的开发与研究

对汽车防抱制动系统 (ABS)混合仿真试验台进行了系统分析 ,建立了用于硬件在环仿真的车辆模型、轮胎模型、路面模型以及 ABS液压系统模型 ,并进行了硬件在环的仿真试验。把 ABS实际部件嵌入到软件环境中进行混合仿真极大地扩展了软件仿真的功能 ,为 ABS产品开发提供了开发工具和试验平台。

一种多倍频选择的高倍频锁相环频率合成器

文章描述了一个基准频率为32768Hz的锁相环频率合成器的设计。该频率合成器有1250、1500、2000、2500、3000等5个倍频选择。电路设计基于1stSilicon2.5V0.25μmCMOS工艺。CadenceArtistAnalog仿真显示,该电路可以实现快速锁定,且具有较小的相位抖动。文章研究和总结了频率合成器系统参数的设计理论,对其各个子电路进行了结构优化,并且按MPW流片要求,进行了版图的布局设计。

研制超宽带全光取样示波器设备

全光取样示波器是研究与开发超高速光通信系统和光子交换网络的关键性测试仪器设备.本文简介了我们自行设计和研制出的超宽带全光取样示波器设备的实验样机系统,并报道了我们已取得的初步实验结果.采用自主研发的高稳定性被动锁模飞秒光纤激光器作为该光学示波器的光脉冲取样源,我们通过利用高度非线性光纤中的四波混频效应,成功地实现了对脉宽为1.8ps、重复频率分别为10GHz和40GHz的光脉冲信号的全光取样.然后通过数字信号处理和计算机图形处理,得到了再现后的超短光脉冲信号波形,并测出了其脉冲宽度值为2.3ps.借助于该光学取样示波器实验样机,我们还成功地完成了对脉宽为1.8ps、经过伪随机数据序列调制后的10Gbit/s和40Gbit/s光数据信号眼图的精确测量.这是我国首次报道有关超宽带全光取样示波器设备的实际研制工作及其相应的实验测试结果.所得到的有关超短光脉冲信号波形的测试结果也与用70GHz宽带电子示波器和超快光电探测器组成的常规光电测量系统所获得的结果进行了比较,清楚地表明了我们研制出的全光取样示波器实验样机比后者具有更高的时间分辨率和更大的测量带宽.

一个精确的免闭锁四边形板元

基于Mindlin-Reissner板的Hellinger-Reissner变分原理,构造了一个高性能的免闭锁低阶板元。借助能量优化条件,构造了一个7参数的弯矩场,并假设单元内部的弯矩和剪力严格满足平衡方程。在一个简化插值算子的帮助下,得到一个高精度免闭锁的四边形杂交板元。数值结果表明,新板元对畸形网格具有很好的性能,而且在极薄板时是免闭锁的。

基于FLUENT的液气混抽泵动态模拟与现场应用分析

为解决高气油比井生产过程中的气锁问题,通过对常规抽油泵泵筒结构进行改造,设计了液气混抽泵。利用FLUENT软件对这种泵的工作过程进行模拟分析。通过模拟数据,分析泵内混相流体的流动规律,给出了气相体积分数云图、混合流体的速度云图、气相速度矢量和迹线以及泵内压力、气液体积分数变化曲线,进而阐述了该种泵在防止气锁方面的原理和作用。最后通过现场应用数据对比分析,证明了液气混抽泵在提高泵效与降低气体影响方面的作用和效果,为这种泵的现场应用提供了理论依据。

基于科斯塔斯锁相环的光学零差相干接收技术

零差相干光通信能够实现极高的通信速率和接近量子极限的灵敏度,是新一代空间通信领域极具潜力的通信体制。以窄线宽激光器作为本振源,结合90°光学混频技术和科斯塔斯光学锁相环技术,实现了信号光的零差相干接收。试验结果表明,信号光和本振光经过90°光学混频后I、Q两路信号相位差保持90°,科斯塔斯光学锁相环可以长时间实现信号光和本振光之间的相位锁定,接收速率为2Gbps的二进制相移键控(BPSK)信号,试验结果表明,该接收机能够很好地实现基带信号解调。

一种简单可靠的高速宽带混频环防错锁方案及工程设计

对混频环设计中的关键技术问题混频环的捕捉带、高速防错锁电路的设计进行了研究,推导出了基本混频环捕捉带的公式,提出了一种通用、简单可靠的高速宽带混频环防错锁方案,推导出了设计公式,并给出了工程设计实例,通过工程应用验证了结果的正确性。

连续波差分吸收激光雷达探测路径大气CO2平均浓度

大气二氧化碳作为最重要的温室气体之一,它的变化和分布备受关注,差分吸收激光雷达(DIAL)系统是探测大气二氧化碳浓度的重要手段,对于研究温室气体的源和汇具有重要意义。主要研究正弦调制连续波差分吸收激光雷达在水平路径上探测CO2平均浓度,利用HITRAN数据库中CO2及H2O的吸收光谱,综合考虑CO2的吸收截面及H2O的干扰,选择差分吸收激光雷达的工作波长On-line:1 572.335 nm, Off-line:1 572.180 nm;声光调制器取代电光调制器对连续波激光强度进行正弦波调制,两路调制信号频率有细微差别,其中On-line调制频率为101.833 kHz, Off-line调制频率为99.733 kHz;On-line光源激光器通过光谱调制技术将激光频率锁定在气体池吸收峰1 572.335 nm处,并采用在相位调制器上施加直流偏置反馈电压来消除相位调制器的残余幅度调制(RAM),使波长锁定精度大幅提高,激光频率锁定系统实现On-line光源激光器在12小时输出波长均方根误差为0.05 pm;在CPU中实现快速傅立叶变换获取回波光信号和发射监视端激光强度的功率谱,并选择窗函数和频谱校正算法来提高计算精度;通过调制连续波激光强度的正弦波相位鉴别获取路径的长度;系统光路为光纤光路,使其结构紧凑;对系统进行外场实验和对比实验;获取上海市区1.3 km路径上二氧化碳平均浓度,实验数据显示系统观测精度为4 ppm(百万分之一),且探测到的CO2日变化趋势与二氧化碳点探测器LI-7500A探测到的日变化趋势相吻合。

一种超宽带超低相位噪声频率综合器

为了解决直接频率合成方法频带拓展困难和锁相频率合成方法相位噪声附加恶化严重的问题,设计了一种联合直接模拟频率合成和锁相频率合成的混频锁相频率综合器.该频率综合器采用梳谱发生器激励超低相位噪声的偏移信号后,再将该信号插入锁相环进行环内混频,降低鉴相器的倍频次数进而优化输出信号的相位噪声,同时解决了超宽带混频锁相环的错锁问题.该文设计的频率覆盖范围为12~24 GHz、步进为100 MHz的超宽带频率综合器实验测试表明:频率综合器在低频段12 GHz处相位噪声优于-116 dBc/Hz@1 kHz,在高频段24 GHz处相位噪声优于-109 dBc/Hz@1 kHz,相位噪声指标与直接模拟频率合成方法相当,均优于传统锁相方法20 dB以上.本文混合频率合成方法具有超宽带和超低相位噪声的优点,可以用于高性能的电子设备和系统.

洛克的“人类需求”与“劳动占有”

洛克将私有财产权视为一种自然权利,这种财产权的本质在于没有经过所有者的同意,其他人或者政府就无权侵犯个人的财产。为了对私有财产及其权利之自然性进行证明,洛克从四个神学前提——原初的共有财产、平等的权利、根本的自然法和劳动——出发,从人类需求的满足和劳动占有理论两条路径进行论证,而劳动占有理论的推进又包含自我所有权和混合论证两个部分。洛克的这些论证在很大程度上确立了私有财产及其权利的自然性,同时也受到诸多学者的质疑和批判。

2.125～3.125GHz高速CMOS锁相环电路设计

针对数模混合结构的电荷泵锁相环电路,建立了系统的数学模型,确定了电荷泵锁相环的系统参数,提出一种能够有效消除时钟馈通、电荷注入等非理想特性影响,并具有良好电流匹配特性的电荷泵电路,以及一种中心频率可调的压控振荡器电路。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,使用Spectre进行仿真。结果显示,整个锁相环系统的功耗约为40 mW,输出时钟信号峰-峰值抖动为21 ps@2.5 GHz,单边带相位噪声在5 MHz频偏处为-105 dBc/Hz。

单片数字锁相环衬底噪声的SPICE模拟及分析

应用 PSPICE及采用 C语言自编的外部程序 ,对单片数字锁相环中衬底噪声耦合及衬底噪声对电路性能的影响进行了模拟和分析 ,有助于进一步理解衬底噪声以及衬底噪声对复杂的混合信号电路工作的影响。