S形矩形波导的弯曲损耗计算

通过改进的有效折射率法求解S形矩形波导的弯曲损耗,并在此基础上给出了波导的弯曲损耗系数与波导的横截面的宽度与高度的对应关系,并且对幂函数、正弦、余弦3种函数的S形弯曲波导的损耗进行了对比研究.结果表明,当波导尺寸相同时,余弦函数的S形波导的损耗比正弦、幂函数都小;当波导长度L增大到500μm时,余弦函数的弯曲损耗减小到接近0,所以在S形弯曲波导的路径设计中应选择余弦形函数.这对集成光学中光路的设计有一定的指导意义.     

平板光波导的非线性耦合

给出两个非线性平板波导耦合成的定向耦合器，给出当两波导间的间隙（耦合区）为克尔型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式，给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两种情况的计算实例，并对计算结果进行了讨论。     

基于约束阻尼层的高速客车车体弯曲振动的抑制

为了降低车体的弹性振动,将车体考虑为两端自由等截面欧拉梁,建立了铁道客车刚柔耦合系统垂向动力学模型,通过幅频特性分析计算了系统各部件固有模态以及车体模态损耗因子对车体弹性振动的影响。对车体表面局部进行约束阻尼处理,通过合理假设推导了含有约束阻尼层的车体模态损耗因子的计算公式。数值分析结果表明:车体一阶弯曲自振频率接近人体振动敏感区域,为减小车体弹性振动,必须首先降低一阶弯曲振动。良好的乘坐舒适性可以通过增加车体结构的损耗因子来实现,车体局部贴附约束阻尼层可以增加车体结构阻尼。为了使车体结构获得最大的损耗因子,阻尼材料应该贴附在弯曲变形最大的位置,并且约束层和粘弹性层贴附长度和厚度有一个最佳值。只要选择合适的阻尼材料,就能获得很好的减振效果,从而达到提高高速客车乘坐舒适性的目的。     

CO_2波导激光器激光束的准直

本文用实验验证了CO_2波导激光器的EH_(11)模十分接近普通CO_2激光器的TEM_(00)模,进而论证CO_2波导激光束用“球面”卡塞格仑望远镜系统准直的可行性,并根据实验数据设计出发散角压缩18倍的波导CO_2激光反射镜准直系统。     

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响,采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解,建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型,充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后,将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源,采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究,综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性,热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况,以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合,电磁场与温度场的顺序耦合. 最后,对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%,峰值工况下最大误差为10.55%.      

交叉克尔效应增强纳米机械振子间的纠缠生成

论文分析了在由两个可移动反射镜组成的光力系统中,交叉克尔(CK)耦合对两个可移动反射镜产成纠缠的影响。结果发现,CK耦合可以有效地扩大两个可移动反射镜产生纠缠的频率范围。此外,CK非线性介质同时能够提高两个移动镜之间的最大纠缠度。研究结果表明,CK非线性介质可以用于增强光力系统中两个振荡器的纠缠,这对实验中产生介观纠缠有较大帮助。     

SAW双模四极滤波器等效电路参数的设计

分析了声表面波波导耦合双模谐振四极滤波器的等效电路及幅频特性，给出了等效电路参数的计算机辅助设计方法及实例设计结果。     

超导初级电缆的耦合损耗及近似计算

本文从实验和理论上讨论了三根复合多芯线组成的初级超导电缆的耦合损耗，横变磁场下损耗近似表达式表明，损耗与电缆参数如复合多芯线外皮厚度，充填材料量的多少有关。     

非对称单脊波导主模截止波长的数值计算

脊波导的截止波长与脊位置密切相关,其值可通过脊位置的改变而改变.这里将用有限差分法分析不对称脊波导脊位于不同位置时主模的截止波长.并给出了一些图示.     

等离子体填充的相对论行波管的线性理论

基于无限大引导磁场作用的假定，采用波纹波导，导出了填充有等离子体时波纹波导的色散方程．采用数值计算方法，分析了无电子注时等离子体密度对色散特性、有电子注时对波导频率和增益的影响．结果表明，随着等离子体密度的增加，TM01模的工作频率不断增大，而峰值增益不断减小．     

重载轨道曲线几何参数对轮轨耦合动力特性的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论,根据中国最近研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架及C_80E型通用敞车的实际结构和重载铁路曲线轨道结构特点及其技术规范要求,建立了曲线轨道的重载铁路货车-轨道耦合动力学模型;基于新型快速数值积分方法、Hertz非线性弹性接触理论和Shen-Hedrick-Elkins非线性轮轨蠕滑理论,应用计算机仿真计算了不同工况下重载货车曲线通过时的轮轨耦合动力特性,分析了曲线半径、缓和曲线长度和外轨超高等曲线几何参数对重载货车轮轨动力作用的影响。分析结果表明:曲线半径在400~800 m范围内变化时对轮轨动力影响极为明显,而当曲线半径大于800 m后其影响逐渐弱化,重载铁路曲线半径一般不应小于800 m;增加缓和曲线长度能在一定程度上降低重载货车轮轨动力作用,但其作用效果存在长度拐点,拐点前效果明显,拐点后影响甚微,且曲线半径和运行速度都会影响拐点的具体位置,建议根据拐点位置来确定不同曲线半径线路的最小缓和曲线长度;过大的欠超高或过超高均会加剧重载货车曲线通过时的轮轨动力作用,但在欠超高为-20~0 mm时重载货车的综合轮轨动力响应相对较小,即保持货车以适当的欠超高(-20~0 mm)通过曲线有利于降低轮轨动力和磨耗,这与中国铁路工程运输实际设置的欠超高取值范围一致。      

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。      

集对-层次耦合法在崩塌区危险性评价中的应用

有效预测崩塌灾害致灾区域及其危险性,为合理规划土地资源、实施崩塌防灾减灾提供重要指导借鉴。遴选斜坡坡形、坡度、坡高、下垫面岩土性质、落石质量、落石形状和落石的岩性条件等7个因子作为崩塌区域致灾危险性评价指标;通过指标量化,采用广义集对分析法和层次分析法相结合,确定了崩塌区域致灾危险性评价指标权重;采用同、异、反联系测度提出了落石停积在各承灾区的可能性评价模型,并根据落石停积位置的预期概率将崩塌致灾危险性分为极高危险、高危险、中危险、低危险和极低危险等5个危险性等级。最后通过现场落石试验,验证了危岩崩塌区域危险性广义集对-层次耦合评价方法的合理性     

裸洞隧道病害形成耦合机理分析

裸洞隧道病害的产生主要是地下应力场在损伤、渗流、温度等因素的耦合作用下形成的,是非常复杂的非线性耦合过程。从裸洞隧道开挖后的弹塑性应力场出发,使用Bui损伤模型与地下水渗流场组成的激励-反应耦合系统加以研究病害形成的耦合机理。结果表明,裸洞隧道病害明显产生是损伤和渗流耦合强度因子在0.5左右产生的,随着隧道围岩裂隙的扩展和损伤程度的加剧,围岩塑性区半径随水压力的增加而迅速增大,加速隧道病害的产生,这为探明裸洞隧道病害形成机理研究、治理与防护起到一定的理论指导意义。     

裸洞隧道病害形成耦合机理分析

裸洞隧道病害的产生主要是地下应力场在损伤、渗流、温度等因素的耦合作用下形成的,是非常复杂的非线性耦合过程。从裸洞隧道开挖后的弹塑性应力场出发,使用Bui损伤模型与地下水渗流场组成的激励-反应耦合系统加以研究病害形成的耦合机理。结果表明,裸洞隧道病害明显产生是损伤和渗流耦合强度因子在0.5左右产生的,随着隧道围岩裂隙的扩展和损伤程度的加剧,围岩塑性区半径随水压力的增加而迅速增大,加速隧道病害的产生,这为探明裸洞隧道病害形成机理研究、治理与防护起到一定的理论指导意义。     

激光等离子体推进中信标激光的寻的设计

激光等离子体推进技术中,信标激光的寻的方法是非常重要的研究内容。本文设计了三束信标激光主动寻的光路,其中两束信标激光用于飞行器定位,确保供能激光可以正确无误地为飞行器供能。另一束信标激光用于导向,指示飞行器的飞行方向。这种简单的设计可以使供能激光器安全可靠、持续稳定地向飞行器提供能量。这些有意义的工作将为激光等离子体推进技术的进一步研究提供借鉴和参考。     

高斯光束成象公式和放大率公式在光纤耦合问题中的应用

本文推导了高斯光束成象公式和放大率公式并应用它们于光纤耦合问题的研究。     

光源对位置敏感传感器定位精度的影响

介绍了位置敏感传感器的定位原理,研究了光源对其探测精度的影响。利用有限元分析软件FlexPDE对PSD数学模型进行模拟仿真,结果表明:光斑的半径与光斑所落的位置是影响定位精度的主要因素。     

基于驱替效应的盾构壁后注浆微观模型分析

当盾构隧道位于水位线以下时,为了分析壁后注浆浆液驱动地下水体过程,基于毛细管组渗透理论,将浆液的渗流路径概化为毛细管,考虑牛顿流体浆液驱动地下水(牛顿流体)进行扩散,推导了半球形及柱形模型浆液渗流扩散半径计算式,并讨论了注浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数的影响.研究结果表明:浆液扩散半径主要与注浆压力、渗透率、注浆时间...     

我国重载货车转向架曲线性能对比仿真

为比较我国研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架和副构架径向转向架的低动力作用性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论和两种转向架的具体结构,分别建立了车辆-轨道耦合动力学模型,应用车辆与线路最佳匹配设计方法,对两种转向架的曲线通过性能进行了仿真计算,并以轮对摇头角、轮轨横向力和轮轨磨耗功等参数与传统转向架进行了对比分析. 仿真结果表明:在曲线半径小于800 m 线路上,相对传统转向架,两种转向架能有效降低轮轨动力作用,且副构架径向转向架降低轮轨磨耗更具优势;但随曲线半径增大和受线路不平顺影响,径向转向架的径向作用会逐渐弱化;当曲线半径超过1 000 m后,两者的轮轨磨耗基本相当,即利用径向转向架来降低轮轨磨耗的效果不明显.