基于多目标形貌优化的缸盖罩低噪声设计

为降低柴油机缸盖罩结构辐射噪声,运用有限元边界元法对其进行了噪声虚拟预测,得到噪声贡献量突出的关键模态.将缸盖罩结构的静态整体刚度和动态多阶关键频率统一为Euclidean 距离的多目标函数,采用带权重的折衷规划法对缸盖罩进行多目标形貌优化,并考虑装配、加工工艺性等因素重新设计了缸盖罩CAD模型.在保持边界条件一致的情况下,对重新设计后的缸盖罩进行噪声分析,结果表明:改进后的缸盖罩整体刚度得到加强,关键频率避开了主要辐射噪声共振频率区域,总声功率级下降3.5 dB(A).      

孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性

近海流线型箱梁主梁距水面较低时,气动特性极易受到极端波浪边界的干扰.为研究极端波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性,以孤立波浪模拟极端波浪,基于FLUENT软件,采用铺层网格技术建立了模拟运动孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性的数值模型;利用所建立并验证的数值模型研究了不同参数下运动孤立波浪边界对流线型箱梁气动特性（静气动力系数、涡量场以及平均压力系数和脉动压力系数分布）的干扰.分析结果表明：不同孤立波浪边界运动速度干扰下流线型箱梁气动特性明显区别于无波浪工况;随波浪边界运动,迎风角处剪切层方向相比于梁底转折角处（8°风攻角）及梁顶转折角处（-8°风攻角）剪切层方向变化明显;在运动孤立波浪边界干扰下,箱梁抖振响应会随风攻角幅值增大呈增大趋势.     

考虑旋转效应的弹性车轮降噪效果与影响参数研究

以某款弹性车轮及其原型普通车轮为研究对象，在考虑车轮旋转带来的移动荷载效应和陀螺效应的前提下，应用2.5维结构有限元法和2.5维声学边界元法预测车轮在给定轮轨粗糙度激励下的振动和声辐射；针对40、80和120 km·h-1三个运行速度，分析了弹性车轮的降噪机理，研究了弹性车轮橡胶层的材料参数对弹性车轮降噪效果的影响。研究结果表明:车轮旋转使得原本非0节径模态频率处的声功率峰值分叉为2个峰值，其中一个峰值频率比原模态频率高，另一个峰值频率比原模态频率低，2个峰值频率差近似等于车轮的旋转频率乘以2倍的模态节径数；在所考虑的工况下，车轮旋转对车轮声辐射的影响最高达3.2 dB(A)，因此，在预测车轮的声辐射时，必须考虑旋转对预测结果的影响；如果橡胶弹性模量太小，则轮箍容易振动，从而有可能辐射比普通车轮更高的噪声；从车轮声辐射的角度，橡胶弹性模量存在一个最佳值，在这个值下，弹性车轮的声功率最低，且低于原型车轮的声功率10 dB(A)以上；增加橡胶阻尼总是有利于车轮噪声的控制，但增加阻尼产生的降噪效果随橡胶弹性模量的增大而降低；对于同一弹性车轮，随着运行速度的提升，相对原型普通车轮的降噪效果不断降低，速度从40 km·h-1增大到120 km·h-1，降噪效果降低达4 dB(A)以上。      

脉冲雷达精度校飞试验仿真

对脉冲雷达精度校飞试验进行数据抽象和效能类比,并依脉冲雷达精度校飞试验的标准GJB1381．2—92中三大系统误差公式中变量与不变量的关系,提出借助噪声模型、运用随机数来模拟雷达精度校飞试验时采集到的数据,然后按GJB1381．2—92中规定的数据处理流程和方法用VC#．net2005语言编程进行精度校飞的可视化仿真与数据处理,将结果与实际的雷达精度校飞试验数据处理结果比对,结果表明仿真校飞与实际校飞数据处理的结果一致,完全符合仿真要求．     

高速铁路桥梁全封闭声屏障结构噪声特性

开展了高速铁路桥梁和桥梁-全封闭声屏障典型结构断面的振动和噪声测试,建立了高速铁路桥梁-全封闭声屏障系统结构噪声的快速多极边界元法(FMBEM)数值预测模型,深入分析了板件的车致振动与结构噪声辐射的相关性和时频特性,并以此验证了FMBEM数值预测模型求解结构噪声的准确性;对比分析了有、无全封闭声屏障工况下32 m简支箱形梁桥结构噪声的空间和频域分布特性,并比较了FEBEM与边界元法(BEM)的计算效率。分析结果表明:桥梁-全封闭声屏障系统板件的振动与噪声的频谱分布规律基本一致;受全封闭声屏障隔声作用和梁体遮蔽作用的影响,距箱梁底板表面0.3 m处测得的噪声信号基本反映了底板的结构噪声特性,其余测点则不同程度地受到其他板件或轮轨系统辐射噪声的影响;计算与实测噪声的幅频特性吻合较好,峰值处计算误差在1.5 dB以内;全封闭声屏障的安装导致桥梁板件的振动和结构噪声均减小,也改变了桥梁周围的声场分布特性,桥梁板件表面场点的总声压级降低了0.8 dB,梁体下方地面场点总声压级增大了4.1~9.4 dB;梁体斜上方场点总声压级增大了9.6~18.1 dB,桥梁-全封闭声屏障结构顶部局部区域的结构噪声比无声屏障的桥梁大12.4 dB以上;FMBEM计算耗时为传统BEM的1/3,计算更为高效。      

高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律

为研究声屏障降噪的主要影响因素及规律,基于边界元理论,结合高速列车实测声源识别结果,建立了高速铁路声屏障降噪效果预测模型,研究了包括高速列车不同位置声源、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响,并在此基础上提出了对现役声屏障结构的改进方案.研究结果表明,列车声源高度对声屏障插入损失有重要影响,现有2.15 m高声屏障只对车体下方噪声有降噪效果;随着声屏障高度增加,插入损失逐渐增大,声屏障高于6.15 m时,插入损失达到25 dB(A)以上;对于不同截面形式的声屏障,降噪效果从优到劣依次为Y型、倾斜型、T型、外折型、直立型和内折型,其中Y型比直立型插入损失高0.7~1.5 dB(A);对于任一类型声屏障,吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关,有吸声边界条件的降噪效果要优于"刚性光滑"边界条件,前者与后者相比,其插入损失可提高0.3~6.4 dB(A).      

基于DFT的π/4-DQPSK软件解调算法

提出对π／4-差分四相移相键控信号（π／4-DQPSK）采用离散傅立叶变换（DbT）进行软件解调的算法．考虑到实际中接收到的π／4-DQPSK波形分为过渡区和稳定区,而仅对波形稳定区内的采样点进行DFT变换进行恢复判决．给出该解调方法的仿真实现,同差分解调比较结构简单,且在信噪比大于3dB时抗噪性能优于差分解调性能,可望将该算法应用于π／4-DQPSK软件无线电接收机设计中．     

一种基手双目线结构光视觉系统的简单标定方法

提出了一种基于双目线结构光主动三角法的视觉系统的简单标定方法．该视觉系统采用线结构光原理,使用双目摄像机避免了常用的单摄像机系统中容易出现的遮挡等问题．该系统的标定综合了线结构光传感器模型以及双目立体视觉模型,推导了各个标定坐标系之间的联系,依据蔡氏两步法,使用方格靶标和最小二乘法求得各种标定参数．实验结果表明,该标定方法操作简单、实用可行．     

水泥路面接缝传力杆周围混凝土损伤塑性分析

为揭示水泥路面接缝传力杆周围混凝土的受力特性与损伤机理,基于ABAQUS有限元软件,介绍了混凝土损伤塑性(CDP)模型及其参数确定方法,应用CDP模型模拟了混凝土试件单轴拉伸和压缩试验,通过对比模型试验结果验证了CDP模型参数的准确性;在此基础上,建立了接缝设置传力杆的水泥路面三维有限元模型,分析了在不同轴载作用下水泥路面接缝传力杆周围混凝土的塑性应变、损伤因子和等效应力的分布和发展规律,对比了采用CDP模型与混凝土弹性模型时传力杆周围混凝土的应力差异。分析结果表明:对于混凝土单轴拉伸、压缩试件,基于CDP模型的应力-变形全曲线模拟结果均与试验结果一致,说明CDP模型及其参数确定方法准确;对于接缝设传力杆的水泥路面,当荷载作用在接缝传力杆黏结端上方板边时,传力杆黏结端混凝土的受力最为不利;随着轴载的增大,传力杆黏结端底部混凝土率先发生损伤塑性,等效应力逐渐减小;当轴载从100 kN增大至250 kN时,传力杆周围混凝土塑性区范围从底部135°~225°扩展至60°~300°,底部150°~210°范围内混凝土发生完全损伤塑性而退出工作,等效应力趋于0,应力重分布导致更多的荷载由传力杆两侧和上部混凝土承担;若传力杆周围混凝土采用弹性模型,传力杆底部混凝土等效应力将不断增大而超过极限强度,因此,分析传力杆周围混凝土应力集中问题建议采用CDP模型。      

Method to calculate resistance of high-speed displacement ship taking the effect of dynamic sinkage and trim and fluid viscosity into account

A method is presented to calculate the resistance of a high-speed displacement ship taking the effect of sinkage and trim and viscosity of fluid into account. A free surface flow field is evaluated by solving Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations with volume of fluid (VoF) method. The sinkage and trim are computed by equating the vertical force and pitching moment to the hydrostatic restoring force and moment. The software Fluent, Maxsurf and MATLAB are used to implement this method. With dynamic mesh being used, the position of a ship is updated by the motion of ??ship plus boundary layer?? grid zone. The hull factors are introduced for fast calculating the running attitude of a ship. The method has been applied to the ship model INSEAN2340 for different Froude numbers and is found to be efficient for evaluating the flow field, resistance, sinkage and trim.     

受电弓区域气动激励特性及其对车内噪声的影响

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h-1速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性;基于统计能量分析方法建立了简化的受电弓区域车内噪声预测模型,分析了2种激励对车内噪声的影响。研究结果表明:受电弓底板上的脉动压力具有显著的低频特性,随着频率升高,受电弓底板上脉动压力的幅值迅速减小;受电弓底架和绝缘子尾涡是影响受电弓底板上脉动压力幅值的主要因素;对350 km·h-1的高速列车气动噪声问题,波数滤波方法能够较好地将2种激励分离;受电弓底板上的声学压力幅值远小于对流压力,主要的差异频段为800~3 500 Hz,最大差异接近20 dB, 随着频率增加,二者差异变小;虽然声学压力的幅值远小于对流压力,但其对车内噪声的影响却大于对流压力,当频率高于2 500 Hz后,声学压力激励导致的车内声压级响应比对流压力高约10~20 dB,这是由于2种激励在波数空间内的能量分布差异,使得声学压力具有更高的透射效率,特别是当频率高于结构的吻合频率后,声压的贡献占绝对优势,对车内噪声的影响不可忽视。      

基于扩展卡尔曼滤波的加速度计特性估计方法

加速度计使用时,通常都需要对其标度因素、零偏以及敏感轴进行标定.为了准确标定加速度计的特性参数,提出了5位置连续测量法,对其不同姿态下的输出进行综合测量,可准确地反映不同姿态下的工作状态以及性能参数.建立了相应的测量模型,根据模型的非线性特性,采用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对实测数据进行滤波处理.实验结果表明,加速度计的零偏、标度因素、敏感轴方向等参数得到了准确标定.     

电磁波CT法岩溶路基注浆质量检测标准

为探讨岩溶路基注浆质量电磁波CT检测标准,对南广铁路岩溶路基试验区段的64个剖面进行了电磁波CT测试,对粘土层、卵石土层和溶洞等地下介质注浆前后电磁波吸收系数的差值进行了分析.结果表明,在注浆合格的岩溶路基中,粘土层注浆前后电磁波吸收系数的差值均小于0.1 dB/m,卵石土层约为0.20 dB/m,溶洞均大于0.4 dB/m,且主要分布在0.6~1.2 dB/m之间;南广铁路岩溶路基电磁波CT检测注浆合格标准为:卵石土层和溶洞注浆前后电磁波吸收系数差值分别大于0.2和0.4 dB/m.      

流动注射-光度法测定亚硝酸盐

为快速测定微量亚硝酸盐,建立了一种新的测定亚硝酸盐的方法--流动注射-催化光度法.该方法结合流动注射技术,以亚硝酸盐对氯酸钠与亚甲基蓝发生的褪色反应有催化作用的研究结果为基础.最优试验条件下,在5～150 μg/L和150～1 000 μg/L范围内吸光强度与NO_2~-的质量浓度呈良好的线性关系,该方法的检出限为1 μg/L.对质量浓度为10和100 μg/L的NO_2~-分别进行了11次连续测定,相对标准偏差分别为3.1%和4.6%.用此方法检测河水和地下水水样中的亚硝酸盐,标准偏差为1.1%～3.4%,加标回收率为97.6%～100.3%.     

基于有限元法的船用浮筏隔振系统仿真计算

采用有限元法对某船用浮筏隔振装置的静态特性、固有振动特性、隔振效果和抗冲击性能进行了数值分析，并对浮筏隔振装置的隔振效果进行了测试，浮筏隔振装置的加速度振级落差实验台架测试结果超过35dB，测试结果表明文中的数值分析方法是可行的．     

High Performance SAR ADC with Mismatch Correction Latch and Improved Comparator Clock

We propose a high performance 10-bit 100-MS/s(million samples per second)successive approximation register(SAR)analog-to-digital converter(ADC)with mismatch correction latch and improved comparator clock.Using a high-low supply voltage technology,the bias output impedance of the preamplifier of the comparator is increased.Therefore,the common mode rejection ratio(CMRR)of the comparator is improved,and further diminishing the signal-dependent offset caused by the input common-mode voltage variation.A digital-to-analog converter(DAC)control signal correction latch is proposed to correct the control signal error resulted from process mismatch.The 30-point Monte Carlo mismatch simulated results demonstrate that the minimum spurious-free dynamic range(SFDR)of the ADC is improved by 2 dB with this correction latch.To ensure sufficient high bit switching time of the DAC and sufficient low bit comparison time of the comparator,a data selector used in the comparator clock is presented.The optimized time distribution improves the performance of the SAR ADC.This prototype was fabricated using a one-poly-eight-metal(1 P8 M)55 nm complementary metal oxide semiconductor(CMOS)technology.With measured results at 1.3 V/1.5 V supply and 100-MS/s,the ADC achieves a signalto-noise and distortion ratio(SNDR)of 59.4 dB and consumes 2.1 mW,resulting in a figure of merit(FOM)of31 fJ/conversion-step.In addition,the active area of the ADC is 0.018 8 mm2.     

用于无线通信系统的信号强度检测电路设计

为了解决传统的信号检测电路准确度不高,对温度和工艺变化抵抗能力不够的问题,建立了信号强度检测电路的系统模型.推导得到限幅放大器增益与信号强度检测单元误差的关系以及降低信号强度检测单元误差的方法.通过分析,得到在提高准确度的前提下减小限幅放大器增益随温度和工艺变化的方法.基于以上分析,引入增益加强结构,以提高限幅放大器增益的准确性和抵抗温度及工艺变化的能力.采用0.18 μm体硅(CMOS)工艺,1.8 V供电电源,面积为500 μm×200 μm的电路进行测试,结果表明:测试温度从-40 ℃变化到85 ℃时,该信号强度检测电路都可以提供55 dB的动态范围和大于55 MHz的带宽,其检测误差小于1.5 dB,电路功耗为1.89 mW,检测精度高达1.5 dB.      

A Practical Adaptive TuCM Scheme for Rayleigh Flat Fading Channels

IntroductionAs stated in Ref.[1 ],if the channel state isknown atthe transmitter,then channel capacity isachieved by adapting the transmit power,data rateand coding scheme relative to this fade state.Based on those results,an uncoded adaptive modu-lation was proposed[2 ] .This adaptive modulation is1 7d B more power efficientthan non- adaptive mod-ulation in fading.Combining trellis coded modula-tion ( TCM) with adaptive modulation,an adaptivecoded modulation was studied[3 ] .The results sh…     

DC gain analysis of scaled CMOS op amp in Sub-100 nm technology nodes: A research based on channel length modulation effect

Metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) intrinsic gain degradation caused by channel length modulation (CLM) effect is examined. A simplified model based on Berkeley short-channel insulator-gate field effect transistor model version 4 (BSIM4) current expression for sub-100 nm MOSFET intrinsic gain is deduced, which only needs a few technology parameters. With this transistor intrinsic gain model, complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) operational amplifier (op amp) DC gain could be predicted. A two-stage folded cascode op amp is used as an example in this work. Non-minimum length device is used to improve the op amp DC gain. An improvement of 20 dB is proved when using doubled channel length design. Optimizing transistor bias condition and using advanced technology with thinner gate dielectric thickness and shallower source/drain junction depth can also increase the op amp DC gain. After these, a full op amp DC gain scaling roadmap is proposed, from 130 nm technology node to 32 nm technology node. Five scaled op amps are built and their DC gains in simulation roll down from 69.6 to 41.1 dB. Simulation shows transistors biased at higher source-drain voltage will have more impact on the op amp DC gain scaling over technology. The prediction based on our simplified gain model agrees with SPICE simulation results.     

高功率16路功分器的设计

为满足高功率微波辐射天线对其馈电系统的要求,针对现有高功率多路功分器的不足,研制了一种新 型的高功率16路功分器.该功分器由同轴波导-4路矩形波导、H-T分支和波导同轴转换3个元件构成,其16路 输出具有等幅同相的功率分配特性.设计了中心频率为2.85GHz的功分器,并对其进行了数值计算和试验研 究.试验结果表明:该功分器在中心频率2.85GHz下,传输损耗约0.4dB,驻波系数为1.3,输出功率不平衡度约 暲0.7dB,相位不平衡度约5;在2.78 ~ 2.92GHz的频率范围内(中心频率的5%带宽),传输损耗小于 0.6dB,驻波系数小于1.5.分析结果还表明,该功分器的功率容量瓶颈在输入同轴波导处,与内部其他结构无 关,因而可实现对高功率微波源输出功率的分配.