子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络能效优化

面对无蜂窝网络中超密集基站部署产生的高功耗问题,提出了一种基于子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络系统。考虑有源智能超表面最大功率约束、放大因子约束和基站端最大功率约束,构建了一个联合基站和可重构智能表面波束优化的能效最大化问题。由于所形成的优化问题非凸,提出了一种交替优化方案将原问题转化为多个子问题,进而利用块坐标下降、拉格朗日对偶变换、多维复二次变换等方法将每个子问题转化为凸优化问题,通过交替求解每个子问题最终获得原问题的解。仿真结果验证了所提方案的有效性。

挖补修理蜂窝夹芯结构侧压强度的可靠性及灵敏度分析

以挖补修理复合材料蜂窝夹芯结构为研究对象,考虑胶层性能的不确定性,通过ABAQUS-MATLAB-Python联合仿真,建立挖补修理蜂窝夹芯结构侧向压缩渐进损伤分析模型,得到随机变量与其所对应的输出响应。基于蒙特卡罗法进行可靠性分析,采用基于方差和失效概率的全局灵敏度分析方法进行参数灵敏度分析。结果表明:外载荷在不同数值区间下结构失效概率具有较大差异,在接近极限破坏载荷时失效概率显著增加;胶层厚度方向的弹性模量和面内两个相互垂直方向上的剪切模量对挖补修理蜂窝夹芯结构侧压强度方差和失效概率的影响较大。

无蜂窝大规模MIMO系统接入点动态选择算法

在无蜂窝大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统中,所有接入点(Access Point,AP)为用户提供服务的方式会造成较大的功率消耗和增加前传链路压力。以“用户为中心”的AP选择方案为每个用户选择最佳的AP集合,使系统频谱效率和能量效率得以提升。为了给每个用户选择最佳的AP集合,提出了一种基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的接入点动态选择算法。将AP与用户之间的大尺度衰落向量作为输入,AP与用户之间的连接关系作为BP神经网络输出的预测向量,同时,针对BP神经网络初始化权值,提出了一种改进的自适应遗传算法以提高算法的收敛速度和收敛性能。仿真结果表明,改进后的BP神经网络预测结果更接近于实际值,并且比全连接和启发式的AP选择方案具有更高的系统和速率。

分数阶衍射蜂窝晶格中带隙涡旋孤子的传输与控制

基于分数阶非线性薛定谔方程,研究分数阶衍射效应下蜂窝晶格中带隙涡旋光孤子的存在性与传输特性.首先采用平面波展开法得到蜂窝晶格能带结构,其次在带隙结构中分别采用改进的平方算子迭代法、分步傅里叶法和傅里叶配置法研究含有蜂窝晶格势的分数阶非线性薛定谔方程中带隙涡旋孤子的模式及其传输特性.研究结果发现带隙涡旋孤子的传输特性受Lévy指数和传播常数的影响.在稳定区间,带隙涡旋孤子可以稳定传输,而在非稳定区间,带隙涡旋孤子会随着传输距离的增加而逐渐汇聚,失去环状结构演变为基孤子.且Lévy指数越大,带隙涡旋孤子能够稳定传输的距离越长,功率越低.此外,相邻晶格同相位两个带隙涡旋孤子与旁瓣能量相叠加,反相位两带隙涡旋孤子与旁瓣能量相抵消,传输过程中逐渐失去环状结构,演化为类偶极子模式,且受方位角调制影响而周期性旋转.在非相邻晶格处两带隙涡旋孤子,由于旁瓣影响较小,带隙涡旋孤子在传输过程中能较好地保持环状结构.

基于蜂窝仿生流场的质子交换膜燃料电池的性能研究及优化

为了增强质子交换膜燃料电池(PEMFCs)内部燃料分布的均匀性与水管理能力,本文研究了一种新型的基于仿生结构的蜂窝仿生流场。首先,根据蜂窝结构特征,搭建出三维多相流非等温几何模型并确立PEMFC的数学模型;其次,采用计算流体动力学Fluent软件对模型进行无关性与有效性验证,并对蜂窝仿生流场和常规平行流场的电池性能和燃料分布进行了模拟分析;最后,对比极化性能、气体流速分布、燃料与液态水组分浓度和电流密度分布,验证了蜂窝仿生流场设计的有效性。研究结果表明:采用蜂窝仿生流场的电池峰值功率密度比常规平行流场高15.6%,其内部水管理能力和燃料分布均匀性均强于平行流场;左端进气的蜂窝仿生流场比采用上端进气的蜂窝仿生流场在气体通路内具有更均匀的气体压力,可有效避免流道内产生局部涡流,其峰值功率密度可以达到0.3933 W/cm2。

柔性表皮及蜂窝支撑结构面外变形机制

变体飞行器可根据任务需求,自适应地改变气动布局,从而获得最优的飞行品质。由柔性表皮及蜂窝支撑结构复合而成的柔性蒙皮是实现变体飞行器构型变化的关键结构形式之一。但由于泊松效应的影响,柔性蒙皮在变形中易产生“凹陷”和“鼓包”等面外变形模式。为此,首先研究弹性模量、泊松比、表皮厚度、孔格尺寸、蜂窝构型等对面外变形的影响规律。然后基于孔格填充法,分析填充物与蜂窝壁在粘接良好和未粘接状态下的变形特性。结果表明:柔性蒙皮的面外变形与相关参数并非都呈现出线性变化关系;在蜂窝孔格内填充弹性材料,可抑制柔性蒙皮的面外变形,但填充材料是否与蜂窝壁粘接良好,对柔性表皮面外变形影响较大,在工程设计时,需重点关注。

多闭环厚板折展蜂窝机构的几何设计与性能分析

基于厚板折纸理论设计出一种单闭环空间折展机构,并用螺旋理论对机构的自由度进行了分析。引入Myard类型约束和Sarrus类型约束,提出将机构自由度降低为1的2种方法,对应得到M型和S型折展蜂窝单元。将2种折展蜂窝单元的运动特征与平面镶嵌原理相结合,构造出M型和S型折展蜂窝机构。研究了设计参数对机构折展率的影响规律,并以提高折展率为目标对机构的结构进行了优化。研究结果表明,M型折展蜂窝机构完全展开后可形成单侧平整的表面;S型折展蜂窝机构的折展率更大。

面向一致覆盖的无蜂窝和传统蜂窝共存网络AP部署优化

为了解决传统蜂窝网络中用户体验剧烈波动的问题,无蜂窝和传统蜂窝共存网络将大量接入点(Access Point,AP)部署到传统蜂窝网络中,显著改善边缘用户和盲区的覆盖信号质量。因此用户在覆盖区域的任何位置均获得良好、一致的用户体验,即一致覆盖是提升共存网络性能的首要目标。而AP部署方案是共存网络中用户传输速率和覆盖的决定性因素,该文提出了面向一致覆盖的AP部署优化方法。首先根据共存网络的联合传输模型推导得到用户的下行可达速率,然后以最大化平均吞吐量为目标,将AP部署建模为比率和规划问题,并基于分式规划和引入辅助变量将其转换为凸优化问题,进而通过迭代求解AP的最优位置。仿真结果表明,相比传统蜂窝网络,所提方案可显著提高边缘和盲区的平均吞吐量。

阑尾低级别黏液性肿瘤伴腹膜假黏液瘤并发腹壁巨大面积蜂窝织炎一例

阑尾黏液性肿瘤(appendiceal mucinous neoplasm,AMN)为罕见疾病,每年发病率约0.003‰。由AMN引起的阑尾炎约占阑尾切除术的1%。AMN是一组异质性阑尾肿瘤的总称,其肉眼特征常为管腔内充满胶冻样黏液物质的囊肿。

开孔缺陷对蜂窝与瓦楞纸板侧向临界屈曲载荷弱化效应的研究

目的以蜂窝纸板和瓦楞纸板为对象,研究2种纸板圆孔缺陷对侧向承载能力的弱化效应。方法利用ANSYS Workbench软件的数值模拟功能,对2种纸板的开孔模型进行特征值屈曲分析,研究了2种纸板临界屈曲载荷随孔径大小的变化趋势,分析了2种纸板侧向承载能力对孔洞缺陷的敏感性。结果随着孔径的增大,蜂窝纸板与瓦楞纸板的屈曲临界载荷均呈逐渐下降趋势;开孔大于临界值后,瓦楞纸板的屈曲载荷下降率明显高于蜂窝纸板。结论随着孔径的增大,蜂窝纸板侧向承载能力的下降速度小于瓦楞纸板,蜂窝纸板表现出比瓦楞纸板更优的开孔缺陷弱化效应。

鼻型结外NK/T细胞淋巴瘤误诊为鼻窦炎眶周蜂窝织炎1例

1临床资料患者,男,34岁,因“鼻堵脓涕1月余伴右眼红肿2周”于门诊就诊。患者1个月前在劳累饮酒后出现双侧持续性鼻堵、黄脓涕,伴双侧额部头痛、右眼眶重度胀痛,需口服止痛药缓解疼痛。2周前右眼疼痛加重,伴视物稍模糊,无复视,伴发热,体温最高38.2℃。门诊初步疑诊“急性鼻窦炎眶周蜂窝织炎”收治入院。发病以来患者神清,精神可,食欲尚可,近6个月体重下降约30斤,夜间睡眠差,伴乏力。

环氧树脂填充复合蜂窝夹芯结构吸波性能的试验及模拟研究

设计了一种由四氧化三铁@还原氧化石墨烯(Fe_(3)O_(4)@rGO)气凝胶/环氧树脂填充的复合蜂窝夹芯结构(CHSS)。采用拉曼光谱仪、X射线光电子能谱等方法对Fe_(3)O_(4)@rGO粒子进行表征,并对其电磁参数和吸波性能进行分析。研究结果表明:成功制备了Fe_(3)O_(4)@rGO,并且Fe_(3)O_(4)在气凝胶中分散良好;Fe_(3)O_(4)@rGO对电磁波的导电损耗以及磁损耗为材料提供了良好的微波吸收性能,CHSS的有效吸波带宽随着Fe_(3)O_(4)@rGO气凝胶/环氧树脂层厚度增大呈先增大再减小的趋势;当CHSS中Fe_(3)O_(4)@rGO气凝胶/环氧树脂层厚度为2.5 mm时有效吸波带宽达到最大值,性能最佳的CHSS厚度为7.8 mm,有效吸波带宽达到7.09 GHz,最大反射损耗(RL)值达到-17.76 dB。综合表明,本研究制备了一种复合蜂窝夹芯材料,并且使用环氧树脂回填封装芳纶蜂窝可以达到理想的吸波性能。

蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点抗震性能研究

目的 提出一种蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点,探究节点抗震性能及不同因素对其影响规律,为相关设计提供借鉴。方法 理论分析蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点传力机制,建立并验证蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点ABAQUS模型,研究端板厚度、开孔率对节点初始转动刚度、承载能力、耗能能力、延性、刚度退化及破坏形式影响规律。结果 蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点弯矩最终由柱腹板与正向端板抗弯、柱翼缘与侧向端板抗剪承担;剪力最终由高强摩擦型螺栓连接面间摩擦力承担;端板厚度及开孔率越大,节点耗能进入蜂窝梁耗能阶段越早,连接刚度足够时节点抗震性能主要取决于蜂窝梁。结论 提出了蜂窝梁H型柱绕弱轴向端板连接节点弯矩路径传递分配系数计算方法,建议节点端板厚度应大于1倍柱翼缘厚度,开孔率取值为60%~65%。

异质无蜂窝MIMO绿色通信网络

异质无蜂窝多天线(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统是未来移动网络发展的方向之一,也是极具节能潜力的高效通信系统。本文首先对异质无蜂窝MIMO系统的整体构架进行了介绍,从整体的角度分析该网络的具体构架和节能潜力,随后从绿色网络部署与协作、网络运行与调度以及用户接入、高能效MIMO收发机技术和传输与多址等方面介绍了基本原理和潜在节能增益。随着信息超材料的发展,一些全新的异质MIMO收发机逐渐展现了其在能效方面的优势,合理利用这些新型的收发机技术将有效提高系统能效。除了硬件带来的增益之外,异质无蜂窝组网的增益主要来源于各个接入点的协作传输所形成的超大规模MIMO,而这也带来了更加复杂的信号传输模式,同时受限于有限的算力资源,系统不可能无限协作,因此需要对该系统的接入点部署策略和协作方式进行全新的研究。在完成部署之后,由于用户在空间和时间上的通信需求变化较大,还可以利用深度学习等技术对用户的行为进行一定程度的预测,并在空间和时间上对通信设备的运行状态进行调整,在满足通信指标的同时提高系统的能效。最后,用户的多址接入与传输方式则是整个异质无蜂窝MIMO系统的基础,新型的速率分割多址接入(Rate-Splitting Multiple Access,RSMA)技术可以有效对抗干扰,而针对异质无蜂窝MIMO系统的传输波束赋形也需要进行全新的设计以适应RSMA技术和异质的MIMO设备。本文还同时讨论了以上各个方面的可能设计以及未来研究方向。

新型零泊松比蜂窝结构的等效弹性参数分析

在四角星形蜂窝结构的基础上,提出了一种新型零泊松比蜂窝结构。采用结构基因方法分析研究了蜂窝结构的等效弹性参数,并对结果进行了精细化模型有限元仿真验证;进而分析了蜂窝结构单胞尺寸参数对于结构等效弹性参数的影响。结果表明,结构基因法在进行蜂窝结构等效弹性参数预测时具有较高的正确性与效率性;蜂窝结构尺寸参数对结构的等效弹性参数影响很大,与原材料模量相比,蜂窝结构的面内模量会降低(1~2)个数量级。最后,通过与四角星形蜂窝结构进行对比发现,新型蜂窝结构可以保证较为稳定的零泊松比特性,而且在面内变形能力以及抵抗面外变形能力优于四角星形蜂窝结构,具有在变体飞机中的良好应用前景。

蜂窝梁柱子结构抗连续性倒塌性能研究

目的研究蜂窝梁柱子结构的抗连续性倒塌性能,为工程应用提供设计依据。方法基于拆除构件法,应用ABAQUS有限元分析软件建立蜂窝梁柱子结构与实腹梁柱子结构模拟模型,研究在中柱失效作用下的结构性能,分析孔型、开孔率和首孔距离等参数对蜂窝梁柱子结构抗连续性倒塌性能的影响。结果蜂窝梁柱子结构相比于实腹梁柱子结构的峰值承载力增长64.26%,所对应的位移增长73.57%;蜂窝梁良好的成铰机制使悬链线效应发展更充分;孔型、开孔率、首孔距离对其破坏模式、峰值荷载、悬链线效应发展程度均具有一定影响。结论蜂窝梁柱子结构具有良好的抗连续性倒塌能力,孔型宜为圆形或六边形,开孔率宜取40%~60%,首孔距离宜取0.75~1.0倍梁截面高度。

蜂窝车联网侧行链路信道测量与分析

蜂窝车联网侧行链路接口(PC5)采用终端到终端直接通信的形式,因其通信延迟低、传输容量大和传输可靠性高的特点而具备广阔的科研和工程前景。为了实测蜂窝车联网侧行链路信道特性,使用具有PC5接口的车载板卡在城市道路进行了通信测量工作,并依据测量结果从信道特征对PC5接口信道进行了分析。分析了通信收包时延随距离和信噪比变化的特征,将实测参考信号接收功率值与自由空间和双射线两种路径损耗经验模型及对数距离和双斜率两种路径损耗拟合模型的预测值进行了对比,并引入了四种相关性分析算法,从数值偏移量、线性相关程度和几何形态相似度等角度分析了模型预测值与实测数据的关联性,最终验证了双斜率路径损耗模型最适合表征PC5接口通信信道在城市环境下的衰落特征,基于该模型测算得到的路径损耗指数和阴影衰落方差也进一步说明此模型能够更好地结合实验环境表征信道特性。

IRS辅助去蜂窝大规模MIMO系统反窃听安全波束赋形研究

为提高物理层安全通信性能,针对目前物理层通信容易受到建筑物遮挡和非法用户窃听的问题,提出了一种智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统反窃听安全传输波束赋形方案。考虑信道理想的情况下,以还原合法用户接收信号和阻止非法用户接收信号为目标,最小化发射波束赋形向量,构建了一个基站主动波束赋形向量和IRS相移的联合波束赋形问题。通过交替优化将原问题分解为基站波束赋形向量优化子问题和IRS相移优化子问题,并通过解非齐次线性方程组思想的方法,对优化子问题进行求解。仿真结果表明,相较于传统物理层安全通信方案,提出的方案能够有效使非法用户窃听信号为0,降低传输功率,并且具有较好的误码率。

蜂窝牛粪与几种常规燃料的热效能及有害气体释放量测定比较

试验旨在为适度规模养牛场牛粪能源化利用提供参考依据。等质量的蜂窝牛粪(Ⅰ组)、蜂窝煤(Ⅱ组)、块炭(Ⅲ组)和木材(Ⅳ组)分别燃烧加热等温自来水测定热效能及燃烧过程中有害气体释放量。结果:Ⅰ组总燃烧时间小于Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.01)、大于Ⅳ组(P<0.01),加热总沸水量小于Ⅲ组和Ⅳ组(P<0.01)、大于Ⅱ组(P<0.01),燃烧过程中H_(2)S释放量小于Ⅱ组和Ⅲ组(P%0.01)、CH_(4)小于Ⅲ组(P%0.01)、NH_(3)大于Ⅱ组和Ⅲ组(P%0.01),感官烟尘量小于Ⅱ组和Ⅲ组。表明:蜂窝牛粪耐燃性不及煤炭,热效能大于蜂窝煤、小于块炭,燃烧过程中环境综合污染小于煤炭,燃烧尾料可还田利用,生物质牛粪加工成型是牛粪能源化利用的一种有效方式。

基于分布式光纤的蜂窝夹层结构脱粘损伤监测

航空航天蜂窝夹层结构服役环境恶劣,需要发展相应的结构健康监测技术以保证结构的安全运行。脱粘损伤因发生在内部胶层而难以监测,该文采用埋入胶层的分布式光纤传感器对蜂窝夹层结构脱粘损伤进行监测。在预埋损伤监测试验中采用高强光纤和边界浅槽的方式提高传感器存活效率,得到脱粘损伤应变特征。采用参数化建模方式对不同损伤位置进行大量有限元模拟,加入白噪声后得到含有脱粘损伤特征的13500组数据。将模拟数据代入卷积神经网络进行训练,训练后的网络对试验损伤数据的识别准确率达到98.84%。该方法能够识别20 mm^(2)脱粘损伤,同时定位平均误差小于4 mm。