考虑PWM波形特征的纳米晶磁心损耗模型的研究及验证

磁心损耗精确预测对于电力电子变压器的优化设计至关重要。然而,传统的磁心损耗模型在复杂激励下适用性较差,尤其对于占空比可调、高次谐波含量丰富的PWM波磁心损耗预测,计算精度显著下降。基于Jordan损耗分离模型,建立了一种考虑PWM波形特征的磁心损耗计算方法。首先,该方法根据激励波形特征,推导出相应的波形系数及等效频率来计算PWM波激励下的动态涡流损耗,将Jordan模型的适用范围从正弦拓展到PWM波激励下的磁心损耗计算;然后,分析了不同占空比激励下激励波形有效频率及高次谐波含量变化对损耗系数的影响,并对其进行数学表征,实现了整个占空比范围内磁心损耗的精确预测;最后,搭建了高频非正弦激励下软磁材料磁特性测量平台,针对1K107B纳米晶材料,测量了两种典型PWM波激励下的损耗数据。实验结果表明,所建立的磁心损耗模型具有较高的计算精度,相比于传统的Steinmetz改进公式,整体精度提高了25%。

面向通信感知一体化的信号波形设计综述

通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)作为6G的关键技术之一,广泛应用于智慧交通、智能家居等领域。随着频谱资源的紧缺、技术发展的融合,促使通信和感知功能的一体化,其中ISAC的波形设计是同时实现高效率通信和高精度感知的研究重点。从ISAC技术趋势、波形设计重要性、应用场景和发展现状四方面进行了简要介绍,对以通信为主的波形设计、以感知为主的波形设计和波形复用设计进行了分析总结,阐述了联合波形设计的一体化性能边界以及潜在的一体化波形新型设计方式;并对ISAC波形设计的发展方向进行展望。

波形钢腹板梁焊接残余应力分布及试验验证

为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算结果与实测值进行对比分析.结果表明:有限元预测的波形钢腹板梁残余应力分布与实测结果具有相同趋势,在波形钢腹板梁焊缝的弯折角处,残余应力发生一定幅度的连续应力波动;底板和腹板的残余应力峰值均出现在焊缝中心区域,其值分别为材料屈服强度的1.30倍和1.26倍;底板纵向残余拉应力在焊缝中心线两侧78 mm范围内急速下降后缓慢过渡为压应力,在底板较窄一侧压应力线性增大,最大值约为材料屈服强度的0.61倍;在底板较宽一侧压应力线性减小,并在边缘处转化为拉应力;焊接速度对残余应力分布扰动不大,而对残余应力峰值影响较显著;当焊接速度从150 mm/min增加至250 mm/min时,横向和纵向的残余应力最大值分别增加了27.11%和5.88%.

复杂动态负荷幅度域波形模态聚类与电能表误差敏感特征

针对复杂动态负荷游程波形模态及引起电能表误差的典型特征认识不足的问题,首先提出动态电流信号幅度域游程波形模态提取算法,提取了多种幅度域毫秒级小颗粒度游程波形模态;其次,提出LK-Shape游程波形模态聚类算法,提取了动态电流信号幅度域的6类典型游程波形模态及其快速变化特征;最后,提出导致电能表超差的两种敏感游程波形模态,并通过实验验证了该游程波形模态适于测试电能表误差,表明了所提方法的有效性和实用性。

雷达波形对抗技术发展预见

随着雷达、电子侦察等传感器技术的进步,对电磁空间的操控从能量、频率向更高维度的波形发展,雷达波形对抗应运而生。阐述雷达波形对抗技术产生的背景、概念内涵和发展现状,同时提出可利用博弈思维建立雷达波形“OODA”回路,通过对雷达波形进行伪装、扰乱和利用以达成制造战场迷雾、创造新质杀伤链的效果。此外,介绍实现雷达波形对抗的波形隐匿、波形重建与利用、波形捷变反侦察等关键技术及原理。从波形管控等3个方面提出雷达波形对抗制胜电磁空间的发展建议。

敏感属性波形反演技术在大庆长垣水敏储层中的应用

针对大庆长垣油田萨零组储层水敏强、含油性差、厚度薄,以及河道窄小等问题,以长垣油田杏北开发区杏3区块为例,结合测井资料、室内实验及取心井综合解释资料,通过两步法协同敏感属性分析,判别与含油性及水敏强弱关联性最高的属性参数,然后结合属性参数范围,利用基于波形特征指示的井震联合反演技术,精准预测萨零组弱水敏高含油优质储层,从而指导井位部署。结果表明:声波时差与电阻率组合能够划分油层、差油层和非储层,自然伽马可以判别水敏强弱;利用反演预测结果部署1口新井,岩心分析数据表明该井水敏指数为0.62,为中等偏强水敏,含油级别以油浸和含油为主,含油饱和度平均为61.4%,反演结果精准可靠;该新井投产1 a,平均日产油3.5 t,累计年产油1090.6 t,投产效果较好。研究成果为萨零组开发奠定基础,对大庆油田的高质量稳产意义重大。

基于迭代二次优化算法的低截获波形序列设计

对抗条件下,低截获雷达通过发射特殊波形防止非合作电子侦察系统截获和检测其发射信号,是现代雷达技术的重点研究方向。该文旨在降低电子侦察系统的功率截获概率,在保证目标的辐射能量基础上,针对短时傅里叶变换(STFT)宽带数字侦察接收机特点,从能量的时频分布的角度将波形设计技术应用到无源对抗领域。首先,建立STFT宽带数字侦察接收机检测低截获模型,利用2次优化模型,将低截获问题转变为恒包络序列迭代优化问题;然后,为了获得较好的自相关性能,利用辅助标量,将优化模型转化为2次和形式,结合迭代算法得到了所提低截获波形序列;最后,讨论了计算复杂度。从仿真结果上看,所提序列比常见相位编码信号在相同的接收信噪比下具有更优的低截获能力,另外,引入Pareto权对所提序列的自相关特性进行控制,有效地提高了设计灵活性。

孔洞增长层裂模型的改进及其在模拟不同加载波形层裂实验结果方面的应用

冲击波在靶板自由面反射导致靶板材料内部产生动态拉伸层裂损伤是材料的典型损伤破坏形式之一,材料的初始微结构、冲击加载的强度和应变率、温度等因素直接影响材料内部的损伤演化过程。靶板自由面速度曲线变化间接反映材料内部损伤的演化过程,在层裂损伤物理模型研究方面,目前采用适宜的层裂损伤模型较好地模拟不同冲击加载波形下靶板自由面速度曲线的相关文献很少,主要借助实验手段探讨加载波形与自由面速度曲线变化以及层裂损伤演化过程之间的关联。对于孔洞增长层裂损伤模型,通过解析加载应变率与层裂强度以及损伤模型初始损伤参数之间的相互关系,给出了模型初始损伤参数的计算方法,有效地将损伤模型初始损伤参数与加载应变率关联在一起。该计算方法不仅可以较好地模拟方波、三角波以及泰勒波冲击加载铝材料层裂实验的自由面速度曲线,同时,计算得到的层裂强度和层裂片厚度也与实验结果符合。此外,还进一步分析了靶板内部不同位置的初始损伤、层裂强度的分布与应变率之间的关联,以及其对自由面速度曲线的影响。

多频率组合波形阵风场模拟与测量研究

基于数值模拟方法选取设定FL-51风洞阵风发生器的装置参数,如发生器叶片的数量、展长、弦长及间距等。发生器采用液压摆动缸独立驱动形式,可模拟正弦波、三角波及随机波等多种波形的多频率组合运动,同时能够减少安装传动件,并提升发生器性能。通过阵风场校测结果表明:叶片能够实现摆动频率为0 Hz~15 Hz,在校测范围内发生器产生的正弦流场较均匀;在来流风速40 m/s、叶片摆动频率为10 Hz、摆角为15°时,最大阵风幅值为8.5 m/s。地面测试与流场校测结果表明:该文所提出的阵风场模拟技术可以实现低速风洞多频率多波形组合运动,为风洞试验提供复杂的阵风流场。

利用回火定形提高波形弹簧的合格率

针对波形弹簧由于载荷值不稳定导致合格率低的问题,从波形弹簧原材料、厚度、高度等多方面进行对比和综合分析。结果发现,影响波形弹簧合格率的主要因素是波形弹簧厚度的不均匀性。根据厚度将波形弹簧分类,将不同厚度的波形弹簧装入不同波形高度的回火工装中回火定形处理,控制波形弹簧的高度,提高了波形弹簧的合格率。

SAR抗转发式干扰波形设计与优化

为提高合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统对抗转发式欺骗干扰的性能,提出一种基于非线性调频(non-linear frequency modulation,NLFM)信号的正交波形设计与优化技术,结合自主收发策略来优化波形组,使捷变发射的波形相互正交,从而达到在复杂环境下抑制转发式欺骗干扰的效果。首先,分析SAR系统转发式欺骗干扰的机理、波形捷变发射方法的合理性和有效性,提出利用正交波形设计进行抗干扰的方法;其次,采用S曲线法和分段函数法产生NLFM信号,基于拉格朗日算法,结合遗传算法对NLFM信号的波形组进行了优化设计;最后,通过仿真实验验证了本文方法设计的优化波形组在SAR系统中对抗转发式欺骗干扰的有效性。结果表明:由分段函数法产生NLFM波形后,在合适的干扰转发时延下,采用拉格朗日遗传算法优化NLFM波形的正交性,改善了波形的主瓣宽度和峰值旁瓣比,增强了捷变波形的正交性,提高了波形质量。

国家预警工程综合地震波形分析系统设计与实现

随着国家地震烈度速报和预警工程的建设,中国测震站网的监测能力获得大幅提升,对于地震编目业务的要求也随之提升,传统的编目产品已无法满足新形势下的业务需求,用于支撑全国地震编目业务的系统亟需升级换代。本文介绍了国家预警工程软件系统之一的综合地震波形分析系统,通过对系统概况、功能实现、关键技术和业务应用等详细介绍,阐述该系统如何用于支撑国家预警工程建成后的全国新编目业务。大数据和人工智能技术飞速发展的时代将为该系统及其产出的编目产品提供更加广阔的发展和应用空间。

简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析

为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。

内孤立波作用下缓波形立管动力特性研究

我国南海活跃着大量内孤立波,严重威胁海洋工程作业的安全。本文采用向量式有限元方法分析内孤立波作用下深海缓波形钢悬链立管动力特性,建立考虑触地段土反力和内孤立波载荷的缓波形钢悬链立管动力模型,根据mKdV方程求解内孤立波载荷,基于向量式有限元梁单元编制Fortran计算程序。分析不同入射角内孤立波作用下立管的位移极值、张力及弯矩变化趋势,并比较缓波形立管与简单钢悬链立管在内孤立波作用下的动力特性。结果表明:内孤立波作用下,缓波形钢悬链立管会有较大的位移响应,特别是顶部悬垂段会有较大的水平位移;缓波形立管比简单钢悬链立管有更显著的张力变化幅值,有更加复杂的弯矩变化趋势。

电液振动台加速度时域波形自适应控制策略

针对电液振动台加速度时域波形复现精度低的问题,提出了一种基于内环前馈逆补偿和外环非线性滤波的在线自适应控制策略。首先,构建了电液振动台伺服驱动机构模型,采用三状态控制策略获得了初步加速度控制性能;其次,基于多新息遗忘梯度算法辨识了三状态控制下系统参数化模型,利用零幅值跟踪技术构建了内环前馈逆补偿策略,拓展了系统频宽,降低了相位滞后误差;然后,引入了外环非线性Volterra自适应滤波算法,抑制了电液振动台模型参数偏差、非线性动态特性和不确定性扰动的影响;最后,在搭建的水平单轴电液振动台上开展了时域波形复现对比实验。结果表明,提出的自适应控制策略与传统策略相比具有更优越的加速度时域波形复现精度。

低峰均比M-APSK波形的功率放大器数字预失真仿真分析

针对新一代散射通信对通信距离、传输速率、调制波形的更高需求,对散射通信大功率放大器提出了更高要求。利用星座图分析了M-APSK的峰均比,分析了功率放大器的Volterra级数与记忆多项式两种非线性模型,设计了自适应数字预失真技术的仿真方案,并进行了M-APSK波形下的功率放大器数字预失真仿真。结果表明,功率放大器通过数字预失真可以显著改善M-APSK调制波形信号质量。

波形钢腹板工字梁的等效计算模型及稳定性分析

基于变形与应变能相等的原则,提出波形钢腹板工字梁的等效平直钢腹板计算模型。通过波形钢腹板直板段与斜板段应变分析,推导了波形钢腹板工字梁及等效计算模型的应变能,建立等效惯性矩与等效扇性惯性矩,利用平直钢腹板工字梁的临界荷载计算公式,对波形钢腹板工字梁进行稳定性分析。研究结果表明:该方法简单、便捷,对波形钢腹板工字梁的稳定分析准确、有效;建立的等效惯性矩与翘曲惯性矩仅取决于截面及波形钢板尺寸,不受工字梁的边界条件、跨径等因素的影响,具有良好的适应性。

基于ANSYS的波纹管波形参数对柱失稳影响分析

为了研究波纹管波形参数对波纹管柱失稳的影响,使用ANSYS Workbench对波纹管进行了模态分析与特征值屈曲分析。采用控制变量的方法,改变波纹管波形参数,分别进行有限元分析;并对相同波数下的复式波纹管进行有限元分析,且与单式波纹管稳定性做分析比较。有限元结果表明:在实际工作中,可通过增加波纹管壁厚、波距,或减小波高、减少波数的方法,减少波纹管柱失稳的发生;当波纹管长度较长、波数较多时,使用复式波纹管是更优的选择。

初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究

捷变波形具备一定的距离和速度模糊抑制能力,同时兼具优良的低截获和抗干扰性能,为雷达系统提供了新的信号处理维度。初相捷变波形相对简单,工程实现难度小,为实现波形设计和信号处理闭环,本文开展了初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究。首先,介绍了初相捷变波形的距离选通特性,进而构建了基于距离选通特性的初相捷变波形优化设计模型,并通过Majorization-Minimization算法和牛顿法进行求解。所提算法可采用平方迭代法加快收敛速度,经仿真验证,与随机产生的初相捷变波形相比,所提算法可以显著改善优化后初相捷变波形的距离选通特性。其次,基于初相捷变波形的抗折叠杂波性能,探讨了基于距离选通特性的自适应杂波抑制算法,即利用初相捷变波形空时维导向矢量的距离选通特点,实现分距离段杂波抑制,使得近距主副瓣杂波不会折叠到远距离段,经仿真与实测数据验证,所提算法在强杂波环境下具备良好的远距低速目标探测能力。最后,研究了基于距离选通和交替反演的干扰抑制算法,利用远距支援干扰滞后于目标回波的特点,并基于初相捷变波形的距离选通特性,通过距离段间交替投影实现干扰与目标回波的分距离段重构,经仿真验证,所提算法可以实现对远距支援干扰的有效抑制。

基于压缩感知的波形指示反演在薄储层预测中的应用

鄂尔多斯盆地东缘大牛地气田二叠系下石盒子组有效砂体致密、规模小、厚度薄,储层非均质性强且地震波阻抗叠置严重。为实现下石盒子组5~6 m致密薄砂岩储层的有效刻画,文中选取了盒1段气藏主力单砂体作为研究对象。在地震正演分析基础上,形成了叠前道集优化提质+压缩感知拓频+纵波标定+波形指示GR反演的技术组合,该技术组合将压缩感知技术与波形指示反演技术的优势有机结合起来,并在盒1段气藏主力单砂体进行了应用。预测结果表明:地震剖面横、纵向分辨率显著提高,其预测成果更加符合地质沉积规律,与实钻井吻合良好,实现了5~6 m致密薄砂岩的有效刻画。该研究为致密砂岩气藏薄储层预测提供了一种新方法。