Improving attosecond pulse reflection by large angle incidence for a periodic multilayer mirror in the extreme ultraviolet region

The improvement of attosecond pulse reflection by large angle incidence for a periodic multilayer mirror in the extreme ultraviolet region has been discussed. Numerical simulations of both spectral and temporal reflection characteristics of periodic multilayer mirrors under various incident angles have been analyzed and compared. It was found that the periodic multilayer mirror under a larger incidence angle can provide not only higher integrated reflectivity but also a broader reflection band with negligible dispersion, making it possible to obtain better a reflected pulse that has a higher pulse reflection efficiency and shorter pulse duration for attosecond pulse reflection. In addition, by increasing the incident angle, the promotion of attosecond pulse reflection capability has been proven for periodic multilayer mirrors with arbitrary layers.

Effects of dispersion and filtering induced by periodic multilayer mirrors reflection on attosecond pulses

Using temporal and spectral methods,the effects of dispersion and filtering induced by Mo/Si multilayer mirrors reflection on incident attosecond pulses were studied.First,two temporal parameters,the pulse broadening factor,and the energy loss factor,were defined to evaluate the effects of dispersion and filtering.Then,by analyzing these temporal parameters,we investigated and compared the dispersion and filtering effects on attosecond pulses.In addition,we explored the origins of pulse broadening and energy loss by analyzing the spectral and temporal characteristics of periodic Mo/Si multilayer mirrors.The results indicate that the filtering effect induced by Mo/Si multilayer mirrors reflection is the dominant reason for pulse broadening and energy loss.

Reflecting a single attosecond pulse by using periodic Mo/Si multilayer mirrors with different layers

The reflecting of a single attosecond pulse from a periodic Mo/Si multilayer was investigated. By changing the number of bi-layers, the periodic multilayer showed greatly different spectral and temporal responses of the attosecond pulse reflection, which has been discussed in detail in this paper. The capability of attosecond pulse reflection of the periodic multilayers with different bi-layer numbers has been evaluated using suitable temporal parameters. In addition, the condition for obtaining high-efficiency reflected pulses has been analyzed by comparing the pulse responses of the periodic multilayer with different layers. The transfer-matrix method together with the fast Fourier transform has been used in our simulation.

Representation of near-fault pulse-type ground motions

Near-fault ground motions with long-period pulses have been identified as critical in the design of structures. To aid in the representation of this special type of motion, eight simple pulses that characterize the effects of either the flingstep or forward-directivity are considered. Relationships between pulse amplitudes and velocity pulse period for different pulses are discussed. Representative ratios and peak acceleration amplification can exhibit distinctive features depending on variations in pulse duration, amplitude and the selected acceleration pulse shape. Additionally, response spectral characteristics for the equivalent pulses are identified and compared in terms of fixed PGA and PGV, respectively. Response spectra are strongly affected by the duration of pulses and the shape of the basic pulses. Finally, dynamic time history response features of a damped SDOF system subjected to pulse excitations are examined. These special aspects of pulse waveforms and their response spectra should be taken into account in the estimation of ground motions for a project site close to a fault.

Characteristics of near-fault ground motion containing velocity pulses

There are many reports about the research on near-fault velocity pulses, which focus on the generation of velocity pulse and simplify the velocity pulse so as to be used in the seismic design of structure, However few researches have put emphasis on the characteristics of near-fault ground motions containing velocity pulses, especially the characteristics relevant with the design response spectrum prescribed by the code. Through collection of a large number of near-fault records containing velocity pulses, the response spectra and the characteristic periods of records containing no pulses are compared with those of records containing pulses. Response spectra of near-fault records are compared with standard spectra given by code; furthermore, the response spectra and the characteristic periods of each earthquake are compared with that given by code. The result shows that at long periods （longer than 1.5 s）, the response spectrum of pulse-containing records is bigger than the response spectrum of no-pulse-containing records; when the characteristic period of near-fault records is calculated, the method that does not fix frequency is more reasonable because the T1 and T2 have a lagging tendency; regardless of the site Ⅰ and site Ⅱ, the characteristic period of pulse-containing records is over twice bigger than the characteristic period given by the code,

跨走滑断层大跨度桁架悬索桥地震响应分析

跨越断层的长大跨度桥梁难免会受到断层错动作用,为探究跨走滑断层地震动参数对大跨度悬索桥地震响应的影响,以某主跨为538 m的钢桁架悬索桥为例,利用ABAQUS建立考虑桩-土相互作用(“m”法)的全桥有限元模型。通过叠加人工低频地震成分和实际高频地震成分,合成了跨走滑断层地震动,采用非一致激励位移时程法,重点分析永久位移、脉冲周期和跨断层角度对大跨度悬索桥的动力响应影响。结果表明:随着永久位移增大,桥塔动力响应呈不同幅度的增长,特别是横桥向位移、剪力,以及顺桥向弯矩增幅比较明显,分别增大97%、88%和95%,且剪力的增大加剧了桥塔发生剪切破坏的风险;随着脉冲周期减小,桥塔沿顺桥向和横桥向的动力响应增幅差距较大,当脉冲周期小于4 s时,桥塔横桥向位移、剪力,以及顺桥向弯矩相较于另一方向增幅更为明显,其增幅分别为492.5%、170%和189.2%;跨断层角度对桥塔的动力响应影响较大,且沿顺桥向和横桥向的响应变化趋势相反,跨断层角度为90°时,桥塔横桥向位移、剪力取得最大值,而弯矩取得最小值,且桥塔动力响应均在合理范围内,为最佳跨越角度。

近断层速度脉冲的地震动特性研究

在搜集了大量近断层具有速度脉冲的记录后,对有速度脉冲和无速度脉冲的记录的反应谱和特征周期进行了对比,将近断层记录的反应谱与我国规范标准反应谱进行了比较,还将各次地震有速度脉冲记录的反应谱和特征周期与规范标准谱及规范给出的特征周期进行了比较.通过比较可知,在长周期段(大约在1.5s以后),有速度脉冲记录的反应谱值要比无速度脉冲记录的反应谱值大;计算特征周期时,对于近断层记录,T1和T2有后延的趋势,采用不固定频段的方法计算更加合理;无论是相对我国规范的Ⅰ类还是Ⅱ类场地,有速度脉冲记录的特征周期比规范中给出的值都要大,均在规范值的2倍以上.

近场脉冲型地震动作用下设计位移反应谱

选取属于特定震源机制、场地平均剪切波速、震级和断层距下的36条近场脉冲型地震记录作为输入,按照速度脉冲周期对地震记录进行分组,运用Matlab进行脉冲型地震动作用下的位移反应谱计算,采用标准化和平均化的方式研究位移反应谱的特征,用分段线性拟合方法建立以速度脉冲周期作为特征周期的设计位移反应谱,给出位移反应谱的峰值和分段周期。研究结果表明:脉冲型地震动下位移反应谱的谱形呈现出4个阶段,谱特征周期近似等于速度脉冲周期,经标准化和平均化后的谱峰值约等于2.2,文中给出的设计位移反应谱能较好地拟合平均位移反应谱。

近断层长周期脉冲型地震动对竖向反应谱的影响研究

长周期大幅值脉冲运动是近断层地震动的重要特征,也是引起结构震害的重要因素。在既有的地震动数据库基础上,筛选建立了长周期脉冲型记录的统计样本库,并构建了地震动特征参数的回归关系式。针对竖向反应谱,深入分析了竖向分量与水平向分量的加速度反应谱比值随脉冲周期和结构自振周期的变化规律,结果表明反应谱比值显著大于现行规范取值,进而采用分段线性化方法,建立了竖向反应谱比值随脉冲周期、自振周期变化的简化关系式,并对影响竖向反应谱曲线各拐点周期的特征比值进行统计分析,拟合得到了其随震级和断层距的衰减模型。

脉冲型地震动对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响分析

为研究脉冲型地震动对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响,以一座典型的高墩桥作为研究对象,通过纤维截面充分考虑桥墩的弹塑性,并采用谱兼容的方法选取具有不同脉冲周期的天然地震记录,在此基础上对比分析脉冲效应对桥梁结构动力响应的影响。研究结果表明:脉冲型地震动对高墩桥的弹塑性动力响应产生较为明显的影响,并且脉冲周期与结构自振周期越接近,对结构响应的放大作用就越明显;在A类场地条件下脉冲效应对高墩桥的动力响应影响最大,在场地条件较好时也应充分考虑脉冲效应对结构的影响;建议在对山区高墩桥进行抗震设计时,不仅要考虑地震动的脉冲效应,还应充分考虑场地条件以及脉冲周期等因素的影响。

近断层脉冲型地震动下位移谱阻尼修正系数

现行规范采用阻尼修正系数(DMF)调整阻尼比不同于5%时的弹性位移反应谱,然而未考虑到近断层脉冲型地震动的影响。选取了代表性前方向性脉冲记录,研究了矩震级、场地类别和距离对脉冲周期的影响,同时指出脉冲周期与相应伪速度谱峰值周期之间具有较好的线性相关性,然后以周期与脉冲周期比和阻尼比为双变量,采用Levenberg-Marquardt算法进行非线性回归分析,提出了能够较为准确反映数据点分布规律的DMF模型。结果表明,随着脉冲周期的减小,DMF峰值对应的周期越小,而在中长周期范围DMF越趋近于1.0;与现行规范相比,模型MDF强烈依赖于脉冲周期、结构振动周期和阻尼比,且当三者位于不同取值范围时,规范DMF过低或过高。

基于变控制周期的永磁同步电机模型预测转矩控制方法

针对传统预测控制方法控制周期恒定、预测算法架构单一和系统动态响应速度慢的问题,提出了变控制周期模型预测转矩控制方法。该方法设计了电机状态判别环节,应用变开关频率脉冲宽度调制(VSFPWM)控制策略和变步数模型预测控制方法,实现了控制周期和预测步数随系统工况可调的模型预测转矩控制方法。仿真结果表明,所提出的变控制周期模型预测转矩控制方法优于传统模型预测转矩控制方法,算法架构更加灵活,提高了系统动态响应速度,同时降低了磁链脉动和转矩脉动。

快速响应高压电源在KTP晶体极化反转中的应用研究

分析了KTP晶体电导率的特性,设计与研制出一种新型的高压脉冲放大器,可将任意信号发生器产生的信号线性放大,响应速度快,最高输出电压为4000V,最大输出电流为30mA,功率可达100W。用其在KTP晶体上进行多次极化反转实验,取得良好的实验结果。

近场脉冲型地震动的频谱与反应谱特征分析

近场脉冲地震动在频谱与反应谱方面的特殊性质,易使中、长周期结构地震响应强烈。为深入分析近场脉冲地震的频谱与反应谱特性,对140条近断层地震的傅立叶谱特征、速度脉冲特性和反应谱特征进行分析,并研究了脉冲周期与反应谱形状的相关性,拟合了近场脉冲地震动的设计反应谱,将其与我国规范设计反应谱对比。结果表明:近场脉冲地震包含较多的长周期频谱,在脉冲周期处易发生共振响应;随脉冲周期增大,地震动PGV/PGA与PGD/PGV变大,反应谱加速度敏感区延长,位移敏感区缩短,速度谱、位移谱峰值加大;脉冲周期与反应谱速度和位移敏感区的界限大致重合;加速度谱双峰现象来源于地震脉冲分量加速度反应谱的峰值;随场地土变软,近场脉冲地震设计谱平台段加长、特征周期变大、下降段谱值增高,且均高于我国规范设计谱。

简易数字式车速表

为克服磁电式机械测速计存在指针抖动，测速精度偏低等缺陷，应用计数器在计数周期内采集的脉冲数，计算车辆行驶里程，同时计算车速．根据此设计思想，设计制作了同时具有数字显示和模拟指示且制作简单的数字式车速计，并介绍了利用原有软轴的制作方法及业余条件下的校准方法．给出了一个摩托车车速表的制作实例，并分析计算了该车速计的灵敏度、精度和分辨率。

长周期地震动低频脉冲特性及反应谱分析

综合考虑远场类谐和地震动、近断层向前方向性地震动与近断层滑冲型地震动三类长周期地震动,对比分析不同类型长周期地震动的峰值与持时特征、低频特性、脉冲特性及反应谱特征,并探讨中、美、日、欧抗震设计谱在考虑长周期地震动影响方面的适用性。结果表明:长周期地震动的峰值、持时及反应谱特征明显区别于普通地震动,且三种长周期地震动之间亦存在显著差异;长周期地震动均具有低频脉冲特性,但不同类型长周期地震动在频域与时域内的能量分布规律不同;现行中、美、日、欧抗震设计谱均未综合考虑三类长周期地震动的影响,亟需开展综合考虑三类长周期地震动影响的抗震设计谱研究。

长周期地震动脉冲特性对RC框架结构响应的影响研究

建立远场类谐和地震动、近断层向前方向性地震动和近断层滑冲型地震动的简化等效模型,以某12层RC框架结构为例,分析研究长周期地震动脉冲特性对结构地震响应的影响。结果表明:结构上部的层间剪力均随脉冲周期的增大而减小,脉冲周期对结构下部楼层剪力的影响规律不明显;楼层位移随脉冲周期的增大而增大;最大层间位移角所在楼层位置随脉冲周期的增大趋于下移;在远场类谐和地震动作用下的结构最大位移响应大于相同脉冲周期下的其他两种长周期地震动;结构最大层间位移角随远场类谐和地震动脉冲持时的增大而趋于增大,但其所在楼层位置不变。

GTEM室内脉冲场分析及对数周期天线的响应规律研究

为研究对数周期天线(LPGA)的方波脉冲响应特性,利用GTEM室和CST仿真软件对LPGA方波脉冲响应信号进行实验测试与仿真分析.利用实验室自行研制的超宽带电场测试系统对GTEM室进行校准,得到了室内电场强度E(t)与方波源的输出电压V(t)和芯板高度h之间的关系;搭建GTEM室中天线脉冲响应测试平台,得到不同辐照方向下的LPGA方波脉冲时域响应信号;利用CST仿真软件建立对数周期天线的3D模型,得到响应信号幅值的开路电路模型.

地震作用下近断层连续梁桥弹塑性分析

为了评估地震作用下近断层大跨度连续梁桥抗震性能,以山区某大跨度连续梁桥为研究对象,基于有限元数值方法进行抗震分析与性能评价。选取近场脉冲型地震波与非脉冲地震波,分别对大跨度连续梁桥进行弹塑性非线性动力时程分析。对比分析不同脉冲周期的地震下近断层大跨度连续梁桥设计控制截面的内力和变形响应,研究了脉冲周期对结构地震响应的影响规律。最后引入Ap/Vp来表征地震动的特征,基于弹塑性分析模型进而研究矮墩大跨连续梁桥在不同Ap/Vp下的地震响应特征。结果表明:不同脉冲周期对结构响应的影响程度不同,中等周期脉冲(6.99 s左右)比长周期脉冲(11.93 s左右)地震作用下结构响应改变率最多增加了11.9倍;1号墩横向和2号墩横向地震响应的变化规律总体相似,均随着Ap/Vp值的增大呈先增大后波动性下降的趋势。

近断层速度大脉冲对反应谱的放大作用

收集我国近年发生的汶川地震、鲁甸地震和美国NGA(Next Generation Attenuation)数据库选取的175次地震事件3661组强震动记录,考虑脉冲方向的不确定性,基于小波方法定量识别出165条典型速度脉冲记录,利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号,通过对比分析原始脉冲记录和提取出长周期脉冲后的残余记录的反应谱特征,研究发现速度大脉冲在其特征周期T_p附近对反应谱有很强的放大作用,这种作用表现为一种窄带效应。基于偏差参数定量揭示了大脉冲在不同周期段对反应谱的放大作用,放大曲线变现为以脉冲特征周期T_p为中心的单峰曲线,在周期T_p处放大倍数最大可达3.5倍,往两侧逐渐变弱,主要影响周期范围为0.5T_p^2T_p。利用最小二乘回归方法分别给出了脉冲放大系数Af和脉冲周期T_p的经验模型,探讨了地震震级、场地剪切波速对放大系数曲线的影响。研究表明:随震级增大,脉冲放大作用影响的周期范围变宽,放大系数曲线的峰值周期向长周期方向移动;随场地剪切波速增大,脉冲放大作用的影响范围和峰值均向短周期移动,相比震级而言,场地剪切波速对放大系数曲线的影响较小。该文脉冲放大作用的经验结果可用于给定地震环境下(如震级、场地剪切波速)近断层场地速度大脉冲作用下对反应谱的修正。