Domain Wall Width in Different Ferroelectrics via Perturbation Route

The domains are of fundamental interest for engineering a ferroelectric material. The domain wall and its width control the ferroelectric behavior to a great extent. The stability of polarization in the context of Landau-Ginzburg free energy functional has been worked out in a previous work by a perturbation approach, where two limits of domain wall width were estimated within the stability zone and they were also found to correspond well with the data on lithium niobate and lithium tantalate. In the present work, it is shown that this model is valid for a wide range of ferroelectric materials and also for a given ferroelectric, such as lithium niobate with different levels of impurities, which are known to affect the domain wall width.

一种实现均匀线列阵恒定束宽的方法

当基阵接收信号为宽带时,若采用常规宽带波束形成,不同频率上波束图不同,频率越高,波束宽度越窄。当信号从波束主瓣内非主轴方向入射时,输出波形会发生失真,直接影响到后续的一系列功能,如系统估计波形、识别目标特性等。该问题的基本解决方法是,设计恒定束宽波束形成器,使基阵系统对不同频率的输入信号具有相似的波束图。研究了一种应用于均匀线列阵的恒定束宽控制方法——空间重采样法,仿真结果表明,在一定的带宽内,系统能够实现恒定束宽,证明了该方法的有效性。此外,仿真实现了空间重采样恒定束控算法在频域宽带波束形成系统中的应用。在频域宽带波束形成时,利用重叠保留法,解决了数据块之间相位不连续的问题。对于系统频带范围外的频点,采用置极小数处理的方法,抑制带外干扰,提高了结果的精确度。

CoFeB纳米带中自旋波驱动横向畴壁移动动力学研究

CoFeB具有较大的饱和磁化强度和较低的阻尼系数,适合制备可控畴壁移动器件。通过微磁模拟,探究CoFeB纳米带中自旋波与横向畴壁间的动力学相互作用。模拟结果表明畴壁移动的速度和方向不仅受到自旋波频率的影响,而且和外加磁场强度、纳米带宽度等参数密切相关。当自旋波频率较低时畴壁难以被驱动,随着自旋波频率的升高,畴壁开始移动且移动方向与自旋波的传播方向相反。随着外加磁场强度的增大,畴壁反向移动速度先增大后减小,直至变为正向移动。当自旋波频率高于7 GHz时,畴壁的移动方向与自旋波的传播方向相同,并且畴壁速度随自旋波频率的变化呈现多峰结构,最大速度为384 m/s。畴壁正向移动时,其速度随外加磁场强度的增加逐渐变大。当纳米带的宽度增加时,畴壁有效场的不均匀性和质量都会增大,使畴壁移动的最大速度先增大后减小。使用CoFeB纳米带可以有效提高畴壁的移动速度,并且外加磁场强度与纳米带宽度对畴壁速度有显著的影响,为优化器件性能提供了新思路。

频域插值与窗宽优化提升外调制OFDR空间分辨率研究

外调制OFDR系统可通过减小数据处理过程中的滑动窗宽来提高空间分辨率。然而,窗宽过小会使传感定位结果出现“假峰”,进而降低定位准确度,即传感空间分辨率和定位准确度之间存在相互制约关系。提出频域插值和窗宽优化方法,在数据处理流程中利用频域插值的方法提高系统的定位准确度,通过综合评估系统的定位误差,权衡窗宽和插值位数规模,实现在兼顾定位准确度的前提下进一步提升系统空间分辨率。阐述了OFDR系统传感原理,研究了影响系统空间分辨率各关键参数,搭建了外调制OFDR温度定位传感系统,在1000 m传感光纤上进行了实验验证。实验结果表明,在同等测量条件下,采用频域插值和窗宽优化方法将系统空间分辨率由3 m提升至了1.5 m,能有效提升OFDR系统的定位空间分辨率。

数字控制DC-DC变换器改进离散迭代建模和稳定性分析

离散迭代模型是一种能精确描述数字控制变换器特性的工具,然而传统的离散模型通常计算复杂而且不够直观,不利于控制器的设计。该文对离散迭代模型进行合理近似,推导出数字控制DC-DC变换器在前沿和后沿调制下的二阶全局等效电路模型,解决了传统模型直观性和精确性之间的矛盾。该模型可以反映具有不同脉冲宽度调制方法的DC-DC变换器的稳态和动态行为。在等效电路的基础上,分析了数字控制的特性,推导出了z域传递函数,从而得到了不同调制方式下控制-输出的频率响应,并且分析了两种调制方式对系统稳定性的影响。此外,等效电路模型可以准确地跟踪详细开关电路的工作波形,并且对系统参数变化时系统的稳定边界做出精确预测。最后,搭建了DC-DC变换器的样机,验证了模型和理论分析的有效性。

一种PFM+PWM混合控制的CLLC谐振变换器宽负载范围输出策略

CLLC谐振变换器一般采用开关频率调节(PFM)方式控制输出电压,在最大开关频率受限的情况下输出增益会受到限制。为此提出一种频率+脉宽调节(PFM+PWM)的混合控制方式以实现CLLC变换器的宽负载范围输出。分析了CLLC电路在PWM控制方式下的工作模态,采用时域分析的方法推导出电路中各状态量及增益的表达式,最后搭建了350~420 V输入、200~450 V输出、满载6.6 kW的实验平台,实现了两种模式的混合控制,验证了控制策略的有效性。

南京市城区景观特征尺度动态

利用南京市1988、1998和2006年Landsat TM遥感影像,采用小波分析技术,对1988—2006年南京市中心城区的景观结构特征进行了研究.结果表明:应用小波分析技术分析景观样带数据时,取样宽度过小易导致检测结果的不稳定,而样带过宽则易导致较小尺度特征的丢失,应采用合适的样带宽度;基于TM影像(30m空间分辨率)的南京市城区样带宽度以4个像元为最佳.1988、1998和2006年,南京市中心城区都存在4个相对稳定的特征尺度域,分别对应于功能小区、小型街区、中型街区和大型街区;研究期间,大型街区的特征尺度几乎没有变化,而其它3个尺度域的变化相对较大,但各尺度域的变化趋势一致;各尺度域内特征尺度之间的差异性均逐渐变小,表明期间中心城区的结构特征越来越稳定,不同部位的空间结构趋同,且各尺度域的变化有较强的同步性.

鹰式二号波浪能装置的频域动态响应计算与负载优化设计

以鹰式二号波浪能发电装置为研究对象,基于捕获宽度达到最优为准则,通过对波浪中运动的装置建立频域运动方程,计算装置运动模态响应、获得最优负载阻尼和主要结构点受力等设计要素,并根据万山岛海域波浪条件开展能量转换系统负载设计、提供结构强度设计支持数据等。研究结果表明:在不同波况下装置获得捕获宽度对应的最优阻尼也不同;鹰式二号波浪能装置对于周期约2 s小周期波浪也具有良好的响应,捕获宽度达50%以上,在主要设计波况3~6 s最高捕获宽度达到300%,在万山岛海域波浪能试验场波况最高捕获宽度达到200%。

直接驱动浮子式波浪能转换装置频域模拟研究

基于线性波理论,仅考虑浮体的垂荡运动,并假设能量输出系统是线性的,建立直接驱动的浮子式波浪能转换装置频域运动方程,获取该系统的频率响应函数,推导该系统能量俘获宽度在规则波和随机波浪条件下的表达式,研究浮体形状、频率响应函数、能量输出系统阻尼系数及海洋波浪条件对能量俘获宽度的影响。数值算例结果表明:系统固有频率与波谱谱峰频率越接近,频率响应函数的幅值越大,能量输出系统的阻尼系数越大,则系统的能量俘获宽度越大。

复合介质柱缺陷光子晶体波导透射谱的研究

为了更好地利用光子晶体的导光和滤波性质,采用时域有限差分方法研究了在光子晶体波导中引入复合层状介质柱缺陷后,复合层状介质层的材料在折射率、厚度等参量改变时,2维光子晶体透射率随入射光频率变化的关系。结果表明,随着介质柱半径及折射率的增大,透射谱中导带内出现更多模式的缺陷态,当介质柱半径接近光子晶体空气柱半径时,可以产生频率范围更大的导带,介质柱折射率比较大时,会在导带内形成窄的禁带。实际应用时可根据具体需要调节。该研究为利用光子晶体制作滤波器和光开关等器件提供了理论基础。

强弧光反射环境下频域滤波的熔宽特征提取

以碳钢Q235氩弧焊为试验对象,研究一种基于熔池镜面反射物理特性的电弧焊熔宽提取方法,应用空域滤波与频域滤波融合去噪技术对受高频噪声污染的焊接图像进行处理.对比频域滤波处理前后熔宽提取的准确率,发现利用频域低通滤波结合增强型高通滤波补偿算法对熔池图像去噪效果较好.电弧焊接试验结果表明所提出的熔宽识别算法能够较准确地提取熔宽值.

频率域波形反演中与频率相关的影响因素分析

波动方程深度偏移是解决复杂地质体成像的关键技术,基于波动方程的速度建模为其提供更为精确的速度模型.频率域波形反演是目前研究最为广泛的波动方程速度建模方法之一,它推动了波形反演在勘探尺度下的应用.本文通过对频率域波形反演的实现,分析对比了其有效执行过程中与频率相关的影响因素.介绍了时间域的多尺度反演方法在频率域的一种实现方式,对比分析了输入数据的频点带宽和应用的子波频带范围不同时对反演结果的影响.本文通过设计的山地地质模型对频率域波形反演进行了测试和对比,得到的结论为频率域波形反演的有效计算提供了依据和参考.

用时域ABCD矩阵对调Q锁模激光器的研究

用时域ABCD矩阵讨论了调Q锁模脉冲激光器输出脉冲的宽度和啁啾特性 ,主要给出了调Q元件作为幅度调制元件时的时域ABCD矩阵 ,并将光脉冲在激光腔中往返一周的ABCD矩阵写出 ,用此矩阵讨论了它对锁模脉冲的影响 .给出了Nd∶YAG激光器中用Cr4 + ∶YAG作调Q元件时的调Q锁模脉冲激光器特性 ,并讨论了腔内色散、饱和吸收强度、增益带宽对输出脉冲特性的影响 .用时域ABCD矩阵大大简化了计算过程 .

无单元伽辽金方法中权函数及影响域研究

权函数在滑动最小二乘法中起着非常重要的作用,它直接关系到无单元伽辽金方法(EFGM)的计算精度、计算复杂性和收敛速度,权函数的连续性决定了无单元EFGM中形函数的连续性,因此,选取一个适合电磁场数值分析的权函数变得尤为迫切。对权函数进行了详细研究,给出了影响域的选取原则及二维、三维场中影响半径的计算公式。

极限切削宽度的模糊随机可靠性分析

使用系统工程理论术语,给出了切削过程稳定运行的传统意义上的安全准则、统计意义上的安全准则和模糊随机意义上的安全准则定义,依据实验建立了极限切削宽度模糊允许域的实验值曲线,并通过本文理论分析指出使用模糊随机意义上的安全准则和模糊随机可靠度评价切削过程的稳定性是科学的,也更符合人们认识问题的实际。

拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集资料中鬼波的陷频特征限制了地震记录的频带宽度和分辨率,给地震资料反演、解释带来困难。通过压制鬼波,可获得高分辨率的宽频数据。基于拉东域的水平拖缆鬼波压制方法,结合斜缆鬼波随偏移距变化的特点,推导出一次波和鬼波在频率-拉东域的逆变换算子,建立检波器处总波场和海表面处上行波场之间新的关系式,利用最小二乘反演精确求解获得海表面处上行波场,并延拓得到拖缆处鬼波压制后的记录。通过考虑鬼波延迟时间受偏移距和出射角的影响,弥补鬼波延迟时间估计中存在的误差,无需进行反演迭代求取最优鬼波延迟时间,提高了计算效率。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,研究方法能较好地压制鬼波,达到拓宽地震记录频带的目的。

一种新型故障限流器的拓扑结构及仿真

提出了一种新型故障电流限流器 ,它由一个由脉宽调制原理控制的电感模块和一限流电感并联 ,然后再与一补偿电容串联组成。由脉宽调制原理控制的电感模块通过简单的占空比控制可以获得一连续可变的电抗 ,从而限流器可以快速、灵活地调节限流度和串联补偿度。文中详细分析了限流器的工作原理 ,指出它可运行于不同工作方式。最后建立了它的模型 ,并用电磁暂态程序(EMTP)进行了仿真。仿真结果表明 ,此装置性能良好 ,是电力系统中一种有效的保护设备。

基于图像功率谱的激光散斑评价方法

激光散斑在相干光成像、全息术、多模光纤通信、计量等领域具有重要的应用。为了对激光散斑进行评价,提出一种在频域采用散斑图像功率谱谱宽作为激光散斑评价的方法,设计了一种基于光纤振动的功率谱散斑评价实验装置。采用0.5W,532nm激光作为光源,通过电压驱动音圈电机振动光纤对激光散斑进行控制,利用CCD图像采集卡采集图像后,分别采用散斑图像的对比度方法和功率谱方法对不同驱动电压下的散斑图像进行了分析评价。结果表明,功率谱方法具有较高的灵敏度及较宽的评价范围。

菊头蝠科蝙蝠鼻叶宽与回声定位声波主频率的相关分析

利用SPSS分析8种菊头蝠科蝙蝠:贵州菊头蝠(Rhinolophusrex)、中菊头蝠(Rhinolophusaffinis)、托氏菊头蝠(Rhinolophusthomasi)、鲁氏菊头蝠(Rhinolophusrouxi)、小菊头蝠(Rhinolophusblythi)、马铁菊头蝠(Rhinolophusferrumequinum)、皮氏菊头蝠(Rhinolophuspearsoni)、角菊头蝠(Rhinolophuscornutus)的回声定位声波主频率(DF)与鼻叶宽(NW)的相关性,分析结果显示:在控制前臂长影响的情况下,菊头蝠回声定位声波主频率与鼻叶宽呈显著负相关(r=-0.8539,P=0.014),而在控制鼻叶宽影响的情况下,主频率与前臂长之间的相关性不显著(r=0.3849,P=0.394),由此可见,尽管声波主频率和鼻叶宽及前臂长均相关(r1=-0.918,P=0.001,df=6;r2=-0.711,P=0.048,df=6),但如果仅仅研究一个变量和主频率的关系时,鼻叶宽的意义更大。本文的最后,分析并探讨了上述负相关关系产生的机理。

一种低电磁干扰载波斜率随机分布脉宽调制技术

针对固定载波脉宽调制技术输出电压谐波在载频及其倍频附近集中的问题,提出了一种载波斜率随机分布脉宽调制技术,无需滤波电路即可分散谐波能量,减少谐波突出幅值给电力系统带来的电磁干扰问题。在分析固定载波脉宽调制谐波特性的基础上,类推出随机载波脉宽调制技术的可行性;从随机信号的数理统计参量出发构建了载波斜率随机分布脉宽调制数学模型,对输出电压功率谱进行推导,阐释了载波斜率随机分布脉宽调制技术分散谐波能量的原理,并对影响谐波能量分布的参数进行了分析;最后,仿真和实验表明载波斜率随机分布脉宽调制输出电压谐波能量更为分散、平缓,对于中大容量电力系统中谐波处理具有重要意义。