特殊冶金理论与方法

特殊冶金是物理外场或新型介质应用冶金过程衍生出的重要的冶金学科分支,是冶金学科最活跃的前沿领域之一,对突破传统冶金“双碳”技术瓶颈、强化冶金过程和提升冶金技术与装备水平具有特别重要的意义。本文系统阐述了特殊冶金的定义、原理、方法与分类,追溯了特殊冶金发展历史与演变过程,特别介绍我国在微波冶金、自蔓延冶金、超声波冶金、超重力冶金、真空与相对真空冶金、氯化冶金、富氧冶金(熔炼)、加压湿法冶金和电渣冶金等特殊冶金领域取得的进展与突破,凝练了特殊冶金未来发展所面临的科学问题,展望了特殊冶金的未来应用场景和未来发展方向。

天线外场测试中地面反射的影响分析

低频天线外场测试时往往很难彻底消除地面反射的影响,而地面反射波对直达波的矢量叠加导致待测天线口面上场强分布不均匀,引入较大的测试误差。为消除或减小误差,本文通过建立地面反射模型分析了收发天线高度、收发天线水平距离及地面反射特性对待测天线口面上的反射波或合成场的影响,推导了合成场分布、最佳发射天线高度等计算公式。利用该模型基于实测数据拟合得到地面反射系数幅度和相位,从而得到优化后的测试天线布局。本文基于该模型对外场测试天线高度进行优化后,待测天线口面垂直方向上场强幅度最大值与最小值比值由5.4 dB降到1 dB以内,证明了该分析方法的有效性。该方法可用于低频大口径天线的外场测试方案设计及试验验证工作。

适用雷达外场测量的近地多路径效应抑制方法

针对雷达在外场低空测量目标过程中受到的多路径效应问题,提出基于吸收阵元装置对多路径效应进行抑制的方法。对雷达工作时的电磁波发射和接收过程进行分析,引入3具有较高吸波效率的吸收阵元装置,并合理设计装置参数。结合飞行目标理论方程,建立吸收阵元布设模型,形成能够覆盖低空飞行目标全弹道的连续抑制区域。试验表明该方法可改善外场测量设备的使用环境,有效抑制雷达在静态校准与低空动态目标测量中的多路径效应。

挠性陀螺EMD-ARIMA漂移模型设计与应用

为降低挠性陀螺的漂移率,提高挠性陀螺的精度,基于经验模态分解(EMD)、求和自回归移动平均(ARIMA)2种信号处理工具,提出EMD-ARIMA漂移模型。设计野点剔除算子,避免EMD过程中出现过冲、欠冲问题;对本征模态函数(IMF)辨识进行讨论,制定各阶IMF的使用原则;设计自适应定阶寻优算子,避免依靠技术人员判读自相关图、偏自相关图进行ARIMA建模,实现对多个信号(或多阶IMF)进行EMD-ARIMA建模的批处理功能。将重构的拟合信号和原始信号进行对比。工程实践表明:最终重构的拟合信号较原始信号漂移率降低了12.8%;Allan方差各项误差源均降低,MAPE为3.6×10^(-3),RMSE为5.1×10^(-3),残差趋于白噪声;漂移模型在挠性陀螺漂移建模中,具有同路重复性、两路一致性、不同个体通用性。

面向5G eMBB场景的热点高容量(低频)场景外场测试的研究及应用

2015年9月,ITU(国际电信联盟)正式定义了5G的3类典型应用场景,包括eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器类型通信)、uRLLC(超可靠低时延通信)。5G可以解决多样化应用场景下的差异化性能指标带来的挑战(不同应用场景面临的性能挑战也有所不同)。文中分析、研究了eMBB场景中的热点高容量场景的外场测试规范。

外场在材料制备和加工过程中的应用

总结了近几年来电流、磁场、振动、微重力场和超重力场等外场在金属凝固过程的应用,及其对固态相变过程的影响;从理论上分析和论述了外场影响凝固过程和固态相变的作用机理,并展望了外场技术的发展前景。

一种新型的激光远场光斑直接测量技术(英文)

激光远场光斑测量对描述激光束的远场性能,评价激光器以及系统的实际工作性能具有重要意义。通过比较激光光斑远场直接测量与间接测量的优缺点,提出使用单片机控制的探测器阵列进行远场光斑直接测量。分析了数据传输、光电转换单元等关键技术,给出了主要程序的框图。该系统采用由上位计算机、主单片机和下位单片机构成的分布式结构,能够测量激光光斑大小、形状、总能量、能量分布等参数,可适用于单脉冲至几百赫兹、中高能量以下的激光器,并且测量精度高。

激光陀螺捷联惯导系统参数稳定性与外场自标定

惯导系统参数稳定性是决定系统精度的重要因素。基于激光陀螺捷联惯导系统参数稳定性统计分析,建立了适合激光陀螺捷联惯导系统外场自标定的加速度计组件误差参数模型。以惯性组合转动后重新调平的水平姿态修正量以及静态下重力测量误差为观测量,不依赖外界方向姿态转角等基准信息,实现了加速度计组件主要误差参数在外场条件下的自标定,并给出了标定参数的修正方法。实验表明,常温下加速度计组件的标定参数发生明显变化,采用外场标定方法可对其进行修正,相应的水平姿态最大误差由65″减小到10″。该方法标定精度好,标定时间短,操作简便,且对基座不稳造成的瞬时姿态小扰动影响有抑制能力。

洋葱多糖的提取工艺改进

[目的]改进洋葱多糖的提取工艺。[方法]采用热水浸提法提取洋葱水溶性多糖,采用正交试验考察了提取时间、提取温度和固液比对洋葱多糖得率的影响;并在此基础上考察了超声波外场强化对洋葱多糖提取的影响。[结果]热水浸提法提取洋葱水溶性多糖的最佳工艺为:提取时间为4h,提3次共计12h,提取温度60℃,料液比为1:30,此时洋葱多糖得率为4.034%。在上述最佳提取条件下,超声波外场强化处理频率为59kHz,功率为112W,超声时间为30min,多糖得率可达6.05%,提取时间减少4h。超声波外场强化处理有助于洋葱多糖提取效率的提高。[结论]该研究为洋葱多糖提取工艺的改进提供了理论依据。

茶树菇多糖的提取研究

采用热水浸提法提取茶树菇粗多糖,采用正交实验考察了提取时间、提取温度和固液比对茶树菇多糖得率的影响。结果表明,提取温度对茶树菇多糖的得率影响最为显著,在提取温度为90℃、固液比1:20和提取时间为4h提取3次计12h,茶树菇多糖得率为6.13%。在此基础上,分别考察了微波和超声波外场强化各因素对多糖得率的影响,结果表明,经微波和超声波强化后茶树菇多糖得率均有增加,超声波强化效果好于微波强化效果,微波强化处理后用热水浸提,多糖得率可达8.58%,超声波外场强化处理频率为59Hz,功率为112W,超声时间为20min后用热水浸提,多糖得率可达10.07%,提取时间减少4h。

环境温度对红外辐射测量精度的影响及修正

为了提高靶场红外系统的辐射特性测量精度，找出外场复杂环境温度变化对测量精度的影响并进行相应地修正。首先，建立了红外系统辐射定标的数学模型，模型中包含杂散辐射噪声影响和内部暗电流噪声的影响。接着，通过在高、低温箱内进行辐射定标实验，找出环境温度变化对辐射定标模型中各参数的影响。实验结果表明：环境温度改变引起的杂散辐射变化对辐射特性测量精度有较大影响。同时发现，环境温度变化时，杂散辐射引起的探测器像元灰度输出变化量近似等于实测的全系统像元灰度变化量，最后根据这一结论提出一种简易的适合外场应用的红外系统辐射定标数据修正方法，采用这种方法，以70℃黑体为目标，在0～50℃的温度范围内，黑体温度测量误差的均方根由0.8℃降低到0.095℃。在不增加操作难度的同时，大大地提高了外场红外辐射特性测量精度。

中波红外激光器远距离干扰红外探测器的外场实验研究

针对当前中波红外光电干扰研究中无等比例远距离实验验证的问题,以峰值功率为10 W波长为5.4μm的中波红外激光器对某型中波红外相机进行了距离为15 km的光电干扰实验。实验中选择不同条件进行了多组实验,得到了各条件下的激光干扰图像。通过对图像的分析发现发散角为15 mrad的中波激光器在15 km的距离上对焦距为384 mm的中波红外相机系统在能见度为0.452的中等气象条件下进行干扰时,当输出功率为5.6 W时可使相机无法成像,无法提取目标,此时的功率密度为0.064 mW/m2。实验验证了以当前国内的成熟技术完全可以实现对导弹导引头在15 km以上的中波红外激光干扰。实验数据可以为后续的精确大气透过率模型及中波红外光电对抗损伤评估模型研究中参数的反演与确定提供支持。

具有发展前景的辉钼矿湿法分解工艺

介绍了辉钼矿目前常用的提取方法,着重讨论并比较了各种湿法分解工艺的优缺点,结果表明电氧化是最具发展前途的辉钼矿湿法提取工艺。通过对湿法分解过程的探讨,提出了一些强化浸出的建议。

偏馈抛物面天线方向图外场测试分析

基于口径场法,提出了地基偏馈抛物面天线方向图的数值计算模型,分别给出了自由空间和镜面多径反射情况下的偏馈抛物面天线方向图,分析了测试距离对水平和垂直方向图的波瓣分布和增益的影响;同时分别仿真了固定测试距离情况下,偏馈抛物面天线镜面反射方向图随仰角和高度的变化规律。外场测试结果验证了仿真模型的正确性。该仿真模型能解释不同测试条件下,天线外场方向图的波瓣分布特点,对天线外场测试设计、性能评估和测试误差分析有一定的指导意义。

长期噪音环境下军队外场机务人员中医体质状况调查分析

目的了解长期噪音环境下军队外场机务人员中医体质类型的分布状况,分析其特点及规律,为中医防病治病,服务基层,提供指导依据。方法根据《中医体质分类与判定》标准,制作《军队外场机务人员中医体质类型调查表》,采用实地调研与问卷调查相结合的形式,对驻甘、驻京、驻闽部队外场机务人员进行中医体质调查与分类。结果 708例调查者中平和质391例(55.2%),偏颇体质317例(44.8%),其中气郁质101例(14.3%)、阴虚质91例(12.9%)、血瘀质47例(6.6%)、痰湿质29例(4.1%)、气虚质18例(2.5%)、湿热质16例(2.3%)、阳虚质10例(1.4%)、特禀质5例(0.7%)。按工作年限进行亚组分析发现,随工作年限增长,平和质比率下降(80.1%与38.3%与10.6%),偏颇质比率升高(19.9%与61.7%与89.4%)。结论噪音环境下军队外场机务人员中偏颇体质的总体发生率较高,且随着外场工作年限的延长,所占比例呈上升趋势,主要表现为阴虚质、气郁质、血瘀质和痰湿质。

大口径光学系统综合像差外场检测的方法

分析了大口径光学系统的结构特点,介绍了在外场应用中产生综合像差的主要原因和像差特征,对常规测试手段的不足进行了描述,提出了以一定距离处的点源激光作为探测光、以哈特曼探测其波前畸变的测量方法,着重描述了测试过程和数据处理方法,最后通过实验验证了方法的可行性。结果表明该方法简单可行,适合外场检测和评价光学系统综合像差,并可为大口径光学系统现场安装提供技术指导。

实用的MEMS惯性器件外场标定方法

在实际工程应用中,当不具备高精度实验室标定设备时,研究简易可行的MEMS惯性器件外场标定算法非常有必要。在分析MEMS惯性器件误差模型的基础上,提出一种基于椭球模值约束算法的外场标定方法,通过设计合理的实验编排方案和有效的求解算法来实现对误差模型参数的估计。对比实验结果表明:所提出的标定方法简易可行,其误差系数在合理的误差范围内,从而证明了该外场标定方法的有效性。

X波段双偏振雷达对不同坡度地形云探测个例分析

利用X波段双偏振多普勒雷达观测的祁连地区地形云个例资料,对比分析了3°、9°和14°坡度与不同影响气流下形成的地形云特征。结果表明,夏季祁连地区在不同影响气流和不同坡度条件下形成的地形云差异显著,沿坡生成的单体数量、强度及内部动力、微物理过程和优势粒子分布特征均有明显差异,深入研究不同条件下的地形云将有助于科学开展地形云人工增雨作业。

飞机振动特性激光测量与分析

飞机振动特性测量与分析,对于飞机识别和探测系统的设计与评估是至关重要的;在简要介绍了振动特性测量理论之后,针对外场环境条件,设计了飞机振动特性激光测量装置和测量方法,并经过实验室验证;在全尺寸飞机试验与测量过程中,获得了有效的原始测量数据,计算出飞机振动特征量:平均中心频率和二阶中心矩;同时指出了在飞机振动测量中应注意的问题;试验表明,飞机振动特性测量与分析方法正确、有效。

论外场作用下传质推动力的一般形式

基于“能量公设”和“广义场协同”理论 ,从非平衡热力学和能量守恒两个角度出发 ,推导出外场作用下传质推动力的一般形式。证明外场下 ,传质推动力—热力学系统的化学势除了与温度、压强及各组份摩尔数有关之外 ,还与外场的特征参数有关 。