耦合四圆柱涡激振动的力特性及水动能获取分析

涡激振动是一种常见的流固耦合现象,结构物振幅较大时,可利用涡激振动从海洋流中或河流中获取能量。通过流固双向耦合数值方法,模拟均匀来流下,弹性支撑刚性连接的耦合四圆柱在不同横向和流向间距比下的横向涡激振动。分析横向和流向间距比对该耦合结构涡激振动时的压力和升力特性及获取能量和能量密度的影响。结果表明:各种组合间距比下,上端两圆柱的升力系数均值CL与下端两圆柱的CL关于CL=0对称,压力系数幅值Ap关于θ=180°对称,但其升力系数均方根值却近似相等;获取的水动能及能量密度随着组合间距比的增加先增加,随后获取能量增加缓慢,而能量密度却不断减少,因此选择合理的横向和流向间距比可从单位水体的海洋流或河流中获取更多的水动能。

平行板—偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗

提出用保角变换边界元组合法计算平行板—偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗。通过对三种基本偏心结构的计算 ,获得平行板—偏心圆柱耦合传输线的特性阻抗数据。这些数据不仅可为平行板—偏心圆柱耦合传输线的准确设计提供理论依据 。

复杂边界条件下圆柱壳-环板耦合结构振动特性分析

采用谱几何法(Spectro-Geometric Method,SGM)构建了复杂边界条件/耦合条件下圆柱壳-环板耦合结构动力学特性预报模型,并分别对各自外在边界和二者之间的耦合边界进行建模。耦合边界通过设置具有线性刚度和旋转刚度的三维弹性耦合器模拟结构之间的各类耦合效应。圆柱壳和环板的振动位移容许函数被统一地描述为一种谱形式的改进三角级数。应用哈密尔顿原理从能量的角度推导耦合结构系统的特征方程。将此方法获得的结果与文献解及有限元结果进行对比,验证了分析模型的有效性。

流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性

以一水下无限长周期加肋圆柱壳受迫振动的能量流输入为研究对象,分别用Flügge方程和Helmholtz方程建立壳体及声场的波运动方程,考虑肋骨的四种作用力和力矩,探讨了外流场对加肋圆柱壳受激振动输入能量流的影响,得出了外流场可以抑制系统能量流输入、水下加肋圆柱壳比充液加肋圆柱壳能量流输入弱的结论。

粘性流场中圆柱壳结构的频散特性分析

以往的文献在分析流场中圆柱壳的声振特性时,往往将流场简化为理想状态,忽略了粘性的影响。以浸没在粘性流场中的无限长弹性薄圆柱壳为研究对象,研究了流体粘性对频散特性的影响规律。首先,分别用Flügge薄壳理论和势函数方法分析壳体结构振动和外部流体声场。然后,通过壳壁外表面的运动协调条件,建立此耦合系统的声振耦合方程,进而采用Winding-Number围线积分法搜索求根,重点求取和分析了粘性流场中无限长弹性薄圆柱壳的频散曲线,并与理想流体中的特性作了对比,得出了一些有价值的结论,有助于理解粘性的影响及程度。

基于波传播分析的水下粘弹性复合圆柱壳振动功率流研究

采用波传播分析方法,讨论了外部敷设粘弹性自由阻尼材料的无限长圆柱壳在流场中受径向简谐激励的振动功率流。用复模量形式计及粘弹性阻尼的损耗因子,研究了自由阻尼圆柱壳在外激励作用下的输入功率流和沿壳体传播的功率流。结果表明粘弹性阻尼层可以明显降低激振力输入壳体的功率流,加快振动波在结构内的衰减,为潜艇结构和水下各种管道的减振降噪提供了一定的理论参考。

基于波传播方法的水下阻尼复合圆柱壳声辐射分析

采用波传播分析方法,以复模量形式计及粘弹性阻尼的损耗因子,讨论了外部敷设粘弹性自由阻尼材料的无限长圆柱壳在流场中的辐射声功率。结果表明,粘弹性阻尼层可以有效降低结构的辐射声功率,具有较好的隔振效果,可为潜艇结构和水下各种管道的减振降噪设计提供理论参考。

一种V波段波导分支电桥

设计了一种V波段波导分支电桥,其工作频率为50～60GHz。波导电桥采用波导E面耦合,通过在波导E面加载三节耦合圆柱体,达到工程所需15dB的耦合度。在V波段频段中传统的长方体耦合块形式已经无法在加工上实现。设计采用了圆柱体耦合形式,相比于传统的长方体耦合块其电性能特性良好,尤其是其结构简单,加工更容易实现。本设计在毫米波雷达馈线设计中具有一定的研究价值。

INPUT COUPLER FOR Ka BAND TE021 CIRCULAR ELECTRIC MODE OPERATION IN A GYROKLYSTRON AMPLIFIER

An input coupler for the TE021 circular electric mode in a gyroklystron amplifier through using TE811 as a transition coupling mode in a coaxial cavity has been proposed and numerically simulated in a frequency range of Ka-Band with HFSS code. The coupling efficiency of the TE021 mode and the suppression for the TE811 mode in the main cylindrical cavity are deliberately considered by adjusting the position and size of coupling holes as well as the radius of the drift tubes. The numerical results show that the TE21 mode can successfully be excited, and rational coupling efficiency and high mode purity for the TE021 mode in the cylindrical cavity can be reached for the engineering application of gyroklystron amplifier study.

基于波导设计软件的基片集成波导滤波器组的快速设计方法

文章提出一种通过Wasp-Net软件和HFSS仿真的基片集成波导(SIW)快速设计方法。在Wasp-Net软件环境中,本设计以“偏置圆柱耦合”波导模型为核心,然后再在HFSS软件里设计波导-微带转换线段,最后将波导、电壁、转换线段拼接而组成完整的SIW滤波器结构。经实验测得,通带中有低于-6 dB的插损,阻带衰减达-70 dB。