用有限元法计算鱼鳍线的色散特性

本文用有限元法从求解非均匀介质填充波导本征值问题入手,计算了鱼鳍线的色散特性.由于计及了鱼鳍厚度对色散特性的影响,故可以修正用其他方法计算的结果.文中用统一的计算程序对鱼鳍线、双脊波导和条形介质加载矩形波导主模和高次模色散特性进行计算,获得了与用别的方法得到的相同的结果.实测的色散特性曲线与考虑了鳍厚的计算值相吻合,证实了所述方法的正确性.     

区域分裂法:一种精确高效的三维微波结构全波分析方法

提出了三维微波结构的全波区域分裂算法.和其他方法相比,该算法可以大幅度地降低计算规模和计算的复杂性.文中详细讨论了不重叠型区域分裂法及其在差分格式下的实现,并利用差分格式下的区域分裂法计算了矩形波导内部三维分层结构和多层微带贴片天线的散射参数.所得结果和直接采用FDFD所得结果几乎完全吻合,证明了算法的正确性和有效性.     

部分介质填充波导的高次有限元分析

本文用二次元求解了非均匀介质填充波导的边值问题.给出了高次元的耦合矩阵和有关公式,并将它们表示成便于编制计算机程序的形式.为了确定各次有限元的计算精度,用二次元对可以得到精确解的条形介质加载矩形波导的本征值进行了计算.结果表明:二次元的精度比一次元高出1~3个数量级.文中,在数值分析的基础上,对一次元和二次元的解题效能进行了讨论.     

波导结中填充铁氧体柱的特性分析

应用元法分析了矩形波导结中填充任意截面形状铁氧体柱后的散射特性，编制了一个计算机程序，对三端口矩形波导中填充铁氧体柱后的散射参数进行了计算，结果与文献值一致。     

任意梯形网络等效电阻的一种新公式

梯形电阻网络是一种重要的物理模型,已经获得了很多研究且应用广泛.建构了一种新的变换技术计算梯形网络的等效电阻,给出了梯形网络等效电阻一个简洁的新公式,并将所得结果与相关结果进行了比较.研究思想与方法也为物理探究教学提供了新的实践范例.     

LED照明的照度均匀性研究

单颗LED作为近朗伯体发光光能输出较低,且发散角较大,难以直接利用.采用多个LED矩阵排列作为光源,增加了光源的有效发光面积和光通量.梯形混光筒内部各面镀有高反射率的膜,使得进入混光筒内部的光线无吸收的被反射,最后充分混合输出.调整梯形筒的长度可提高出射面上的光照度均匀性.利用TracePro软件对设计系统进行模拟分析,结果表明出射面的照度均匀性大于90%,能量利用率大于65%,优于FF双焦距光学系统,并且整个系统结构简单紧凑,易于实现,成本不高.     

基于FLUENT的双蜗壳离心泵径向力数值分析

利用CFD软件Fluent对HD型石油化工流程泵的不同工况作流场计算.采用雷诺时均方程和标准κ-ε湍流模型,压力和速度耦合采用SIMPLEC算法,对双蜗壳离心泵内部流场进行模拟,分析了双蜗壳泵静压力和速度场的分布规律,并对径向力进行了计算分析.通过模拟计算发现,数值模拟计算外特性曲线与试验曲线趋势一致,两者相对误差小于10%,说明应用数值计算结果建立的离心泵径向力计算模型具有一定的准确性.利用离心泵径向力的数学计算模型,得出各个工况下叶轮所受的径向力的大小和方向.结果表明,双蜗壳结构泵能有效地减小径向力,在设计点运行时径向力最小且不为0,偏离设计工况下径向力逐渐增大,但不同工况下径向力的变化不大,验证了双蜗壳能有效地平衡径向力.     

相对论Pb+Au碰撞产生的低不变质量双轻子

利用强子相互作用和流体动力学模型,给出了相对论Pb+Au碰撞中低不变质量双轻子产生的唯象公式,还考虑了有限温度QCD求和规则对ρ介子手征对称性部分恢复导致的质量移动,数值计算结果能够较好地解释SPS能区的Pb+Au 158 AGeV碰撞实验结果.     

非对称双芯光子晶体光纤特性分析

设计一种新型非对称双芯光子晶体光纤模型,利用有限元法及其双芯光纤的耦合特性分析其光子晶体光纤的光学特性,数值模拟了非对称双芯光子晶体光纤的有效折射率、双折射、耦合系数在一定结构参数下随波长的变化特性.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较高的双折射特性以及耦合特性,因此光子晶体光纤的非对称结构的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

空心高斯光束的非准直透镜系统衍射研究

利用非准直光学系统的ABCD矩阵表达式和Collins衍射积分公式,推导出了空心高斯光束通过光阑和非准直4f透镜系统衍射场的解析表达式,并对衍射场进行了研究分析.数值模拟计算表明,空心光束的阶数、束腰和4f透镜系统的错位位移等因素对衍射场特性有很大的影响.     

易于有源集成的圆极化微带天线

提出一种新型的圆极化微带天线形式,采用共面波导、不等长十字槽耦合馈电,易于与有源电路集成。利用电磁场仿真软件分析了天线几何参数对天线性能的影响,设计并加工了一个圆极化天线。仿真值与实验结果基本吻合,在10.28GHz工作频率上测得驻波比小于2的带宽达到600MHz,边射方向上的圆极化轴比为1.7dB,轴比小于3dB的带宽为140MHz。实验结果表明,天线具有较好的圆极化性能。     

分析任意截面波导的一种新方法及其应用研究

首次提出一种新的分析任意截面波导的傅立叶展开-差分法,并对一种新型截断圆波导进行了分析,获得了其模式分布.该方法概念清晰、表达直观、计算简单易行,对于解决微波工程问题中波导性能的分析计算有着一定的参考价值.     

波导型变容管电调固态源的分析和实验结果

本文阐述全高波导双柱结构的X波段变容管电调固态源的设计和实验结果.设计分析建立在波导柱结构的等效耦合网络基础上,该耦合网络的网络参数同几何结构尺寸和频率的关系由矩形波导的并矢Green函数导出.已研制成连续电调带宽达1000MHz,输出功率达100mW,带内功率起伏小于1dB的X波段电调固态源.此设计方法已推广到类似结构的其他波段的电调固态源.该固态源已成功地应用于FM-CW雷达、微波散射计、噪声调频干扰信号源、捷变本振源等方面.     

平面波正入射情况下正三角波导的传输特性

对平面波正入射情况下正三角波导的传输特性进行了理论分析与探讨,求解出该波导系数的解析结果,从而得到该波导任意长度截面的光场分布,并借助于数值方法模拟其结果.结果表明,在波导的z=L0/6和z=L0/9截面的光场分布具有三重轴对称性.     

一种高性能六轴腕力传感器弹性体结构设计

建立了一种空间机器人上使用的六轴腕力传感器弹性体静、动特性的有限元分析模型,分析了该传感器的弹性体在各种工况下的应力分布以及固有振动的频率和振型.应用正交试验设计全面分析结构主要参数对传感器的静、动特性的影响.用逐步回归分析方法对数值计算结果进行回归,获得了弹性体性能和其结构尺寸的回归方程,并进行了结构优化设计.     

窄栅效应的二维数值分析

在MOS器件的二维窄栅效应(NGE)的数值分析中;引入了迁移率模型.改进了chung-Sah的常数迁移率近似的结果.发现其电导曲线的斜率随棚压增大由增加变为减少;其阈值电压的窄栅效应变化比常数迁移率时的大,并提出了新的窄栅效应阈值电压模型公式.当从实验上或二维计算中已知一个窄栅器件以及宽栅器件的电导——栅压特性后,就可推知其它栅宽器件的阈值电压.此模型公式用二维计算值及实验值进行了验证.     

单模光纤弯曲时波导几何效应双折射的摄动分析

本文对阶跃型折射率圆截面单模光纤弯曲以后的场畸变及由于波导弯曲几何效应而导致的双折射进行了摄动分析,并给出了解析表达式.波导几何效应引起的双折射与a²/R₀²成比例,它的值远小于由于应力所引起的双折射.方波导的几何效应引起的双折射与圆光纤的结果属于同一数量级.     

一种二维三温辐射热传导方程组SFVEM格式的并行预条件子

在三角形剖分下,针对二维三温辐射热传导方程组的SFVEM离散系统,设计了一类基于块对角逆的预条件,给出了条件数的理论估计式.在此基础上,设计了相应的PCG算法.数值实验验证了理论结果的正确性.     

二维系统的非脆H_∞控制

研究了二维(2-D)系统的非脆H∞控制.研究的对象线性离散2-D系统是由2-D状态空间Roessor模型描述的.所设计的状态反馈控制器的状态反馈增益带有范数有界的不确定性.当状态反馈增益的不确定性为加性不确定性时,该控制器使得所得到的闭环系统对于此类不确定性基于线性矩阵不等式方法是非脆稳定的.而H∞性能始终小于指定的数γ.