谐振板式大型试件冲击谱模拟技术研究

通过对试验室现有谐振板冲击模拟装置的研究和分析,采用在谐振板的一端增加千斤顶的方法,设计出了较大试件的谐振板冲击谱模拟装置,并对该装置进行了一系列的研究和分析。文章利用一个夹具和配重共117kg的试件,对该装置进行试验调试,得出了两种满足常用冲击谱试验条件的结果。经研究表明,这种装置可用于150kg以下的大型试件的冲击谱模拟试验,具有一定的工程实用价值。

大载荷谐振板的仿真研究

为使跌落式谐振板装置的特性满足大载荷冲击试验的要求,采用有限元方法对谐振板和大载荷(100 kg)谐振板的固有频率及它们在半正弦冲击信号激励下的响应进行计算,得出相应的冲击响应谱。根据计算结果反复调整谐振板的结构尺寸、激励源,使响应点的时域响应和冲击响应谱符合要求。研究结果显示:大载荷对谐振板装置的冲击响应谱有很大的影响,导致响应时域延长、转折点频率降低、冲击谱幅值降低。

利用谐振板装置模拟冲击环境

通过对国外近年来发展起来的一种爆炸冲击模拟装置（即谐振板装置）的研究和分析，在现有条件的基础上设计了一种谐振板装置，并利用该装置进行了一系列的试验研究工作。主要研究了设备参数（如板的几何尺寸、冲击力的大小、板下阻尼冲击力作用点与控制点间的距离等）对冲击响应谱的影响。通过对试验结果的分析，总结出了上述几种参数对试验条件的影响关系。并利用该装置实现了国内某卫星部组件的冲击谱试验条件，说明该装置在国内具有实用价值。

基于平行板谐振器的量子微波电场测量技术

基于Rydberg原子的量子微波测量技术具有自校准、可溯源、高灵敏度的显著优点,针对如何提高量子微波测量灵敏度的问题,本文从经典电磁理论出发,提出一种终端短路的1/4波长平行板传输线谐振器电场局域增强结构.运用场路结合的分析方法以及等效电路方法,求解平行板传输线谐振器结构端口的反射系数为0.91;利用场的分析方法推导出端口电场强度随时间变化的解析表达式,进行时域分析,绘制了平行板传输线谐振器端口的电场强度瞬态响应曲线,得出平行板传输线谐振器建立稳态的时间为10 ns.研究表明,随着平行板间距的减小,电场强度增强倍数迅速升高,功率密度压缩能力大幅提升.利用|69D5/2>实验验证了该结构在2.1 GHz可实现25 dB的电场强度增强.本文的研究工作有望在原子测量能力基础上进一步提高测量灵敏度,推动量子微波测量技术的实用化发展.

平行板谐振法测量微波介质陶瓷介电性能

对平行板谐振法测量微波介质陶瓷的基本原理进行了阐述。介绍了该方法的硬、软件构成及其操作注意事项,并给出了部分测试结果。该方法具有测量简单、快速、准确的优点,但不适用于测量介质损耗较大的微波介质陶瓷。 r的测量误差为0.5%左右,Q值的测量误差为15%以下。

平行板谐振法测量高介电材料微波特性

讨论高介电材料介电常数、损耗角正切的测量技术、测量基本原理及相关参数的计算方法。介绍平行板谐振法的测量方法、测量装置和测量系统,阐述该方法的软硬件构成。给出实际测量中模式的判别方法及测量误差分析,并给出部分测量结果。介电常数εr的测量相对误差小于0.26%,损耗角正切tanδ的测量相对误差小于7.5%。通过不同的方法对所选取的新型高介电材料微波特性进行测量,对比测量结果,验证该测量方法的正确性。

平行板法测量高温超导材料表面特性

设计分析了一种工作在3~6 GHz内嵌平行板谐振器(PPR)的矩形腔测量系统,给出其几何结构设计方案,在预设观察模式和频点下确定腔体尺寸;采用电磁模拟分析方法,在腔体谐振背景下识别平行板谐振器模式。在此基础上通过品质因数求解获得表面电阻R_s,从而获取高温超导材料的表面电磁特性。将高温超导材料应用于射频乃至更高频段的微波器件中。

Mindlin矩形微板的热弹性阻尼解析解

首次给出了四边简支的Mindlin矩形微板热弹性阻尼的解析解.基于考虑一阶剪切变形的Mindlin板理论和单向耦合热传导理论建立了微板热弹性耦合自由振动控制微分方程.忽略温度梯度在面内的变化,在上下表面绝热边界条件下求得了用变形几何量表示的温度场的解析解.进一步将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的四阶偏微分方程.利用特征值问题之间在数学上的相似性,在四边简支条件下给出了用无阻尼Kirchhoff微板的固有频率表示的Mindlin矩形微板的复频率解析解,从而利用复频率法求得了反映热弹性阻尼水平的逆品质因子.最后,通过数值结果定量地分析了剪切变形、材料以及几何参数对热弹性阻尼的影响规律.结果表明,Mindlin板理论预测的热弹性阻尼小于Kirchhoff板理论预测的热弹性阻尼.两种理论预测的热弹性阻尼之间的差值在临界厚度附近十分显著.另外,随着微板的边/厚比增大,Mindlin微板的热弹性阻尼最大值单调增大,而Kirchhoff微板的热弹性阻尼最大值却保持不变.

一种用于质量和电荷传感的纳米谐振器分析和模拟

文章介绍了一种纳米双悬梁支撑微板谐振器。根据动力学微分方程模型，对器件的谐振特性进行模拟，结果表明，以Si3N4为功能材料，最小线宽175纳米的器件，其谐振频率18．1MHz。在常温真空环境下，采用静电驱动的双悬梁支撑结构，有效地抑制了扭转模式谐振的干扰。用该结构作质量传感器，精度达到6．25×10^-19g／Hz，作电荷计，精度可以达到0．3e／Hz（e为电子电荷）。

功能梯度材料明德林矩形微板的热弹性阻尼

功能梯度材料微板谐振器热弹性阻尼的建模和预测是此类新型谐振器热−弹耦合振动响应的新课题.本文采用数学分析方法研究了四边简支功能梯度材料中厚度矩形微板的热弹性阻尼.基于明德林中厚板理论和单向耦合热传导理论建立了材料性质沿着厚度连续变化的功能梯度微板热弹性自由振动控制微分方程.在上下表面绝热边界条件下采用分层均匀化方法求解变系数热传导方程,获得了用变形几何量表示的变温场的解析解.从而将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的偏微分方程.然后,利用特征值问题在数学上的相似性,求得了四边简支条件下功能梯度材料明德林矩形微板的复频率解析解,进而利用复频率法获得了反映谐振器热弹性阻尼水平的逆品质因子.最后,给出了材料性质沿板厚按幂函数变化的陶瓷−金属组分功能梯度矩形微板的热弹性阻尼数值结果.定量地分析了横向剪切变形、材料梯度变化以及几何参数对热弹性阻尼的影响规律.结果表明,采用明德林板理论预测的热弹性阻尼值小于基尔霍夫板理论的预测结果,而且两者的差别随着相对厚度的增大而变得显著.

大型航天产品冲击响应谱试验方法探讨

文章对目前国內外冲击响应谱的试验方法进行了简要的描述,重点探讨了利用谐振的方法来完成大型航天产品的冲击响应谱试验的可行性,为大型谐振板冲击响应谱模拟装置的研制及大型航天产品的冲击响应谱试验,提供了很有价值的参考。