试论如何指导机械设计课程设计

机械设计课程设计是机械类学生在学完机械设计课程以后的一个重要的实践环节。课程设计的好坏对培养学生分析和解决实际设计问题起着非常重要的作用。本文从设计题目多样性、指导过程阶段性和成绩评定的严谨性等方面阐述了如何指导课程设计,进而提高学生的创新性和独立分析解决实际问题的能力。     

一种应用于WLAN/WiMAX的双频天线

文中设计了一种应用于WLAN和WiMAX的双频微带天线,天线采用共面波导馈电,由2个伞形偶极子贴片产生2个带宽,该天线印刷在尺寸为20 mm×30 mm×1.6 mm、介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基板上.利用高频结构仿真软件HFSS对所设计的天线进行仿真和分析,通过对影响天线性能的关键参数进行研究和分析,并对该天线进行优化,得出该天线的具体尺寸.仿真和实验结果表明,该天线的-10 dB的阻抗带宽分别为1 700 MHz（2.3~4 GHz）和1 000 MHz（5~6 GHz）,能够满足WLAN（2.4~2.484 GHz/5.15~5.35 GHz/5.725~5.825 GHz）和WiMAX（2.5~2.69 GHz/3.4~3.69 GHz/5.25~5.850 GHz）的通信需求以及低端UWB通信需求.该天线结构简单,体积小,在工作带宽内有很好的全向辐射特性和较高的增益.     

多层电路结构微带天线的波概念迭代法分析

利用波概念迭代法结合传输线理论分析一种三层电路结构的超宽带微带贴片天线,通过与典型电磁场数值算法的计算复杂度对比,验证波概念迭代法在分析多层电路时计算效率高、计算速度快的优点;利用其计算该天线的回波损耗、方向图和增益等参数,通过与HFSS仿真结果对比,证明该方法在分析多层电路的正确性和有效性.     

Fe_(3-x)Cr_xSi合金的制备及其力学性能

采用机械活化+热压烧结方法制备出Fe3Si基Fe3-xCrxSi(x=0,0.2,0.4,0.6)合金,并对热压产物进行物相、微观组织以及力学性能分析.结果表明:Fe3Si中的部分Fe原子被Cr替代,晶体结构不变,主相仍是Fe3Si;随着Cr替代量的增加,衍射峰依次向低角度偏移,晶格常数增大.随着Cr含量的增加,Fe3-xCrxSi合金的组织趋向细小均匀化,硬度增大,抗压强度先增大后减小.以元素Cr进行合金化,一定程度上提高Fe3Si基合金的硬度和强度.     

AlMgB_（14）三元超硬硼化物的实验制备与理论研究

三元硼化物AlMgB14材料具有高硬度,高韧性,低密度,低摩擦系数以及抗高温氧化腐蚀等众多优异性能,在工具、模具、微机械制造及航空航天关键零部件等领域具有重要的应用前景.本文采用多靶射频磁控共溅射技术,以高纯度Al（99.99%）,Mg（99.95%）,B（99.9%）材料为溅射靶源,在单晶Si（100）衬底上溅射沉积得到了表面均匀致密,不同化学组分的Al-Mg-B三元非晶态薄膜,通过调控溅射参数,可以实现原子比接近Al：Mg：B=1：1：14.对于所制备的薄膜样品,在三元相图上沿Al-Mg等含量线,Al-Mg-B材料的硬度,随着B元素含量增加由13GPa增大到32GPa,其中AlMgB14附近成分点的硬度达到25~32GPa.同时,采用第一性原理计算,得到AlMgB14晶体的维氏硬度为27.6GPa,与实验值接近.通过电子结构分析,我们进一步探讨了AlMgB14晶体和其他相似结构富B三元化合物硬度的起源,发现他们共同具有的B12二十面体骨架是决定硬度的主要因素.Al,Mg等金属元素主要通过向B12的电荷转移对材料硬度进行微调,Al-B之间形成了弱的共价键而Mg-B之间形成离子键,这点同时也为XPS实验谱图所证实.采用准简谐近似德拜模型,我们还研究了AlMgB14晶体的热学性质以及温度对体弹性模量的影响,发现体模量随温度增加明显的减小,同实验上提高衬底温度对硬度的增强呈现了相反的变化趋势.这从侧面说明了衬底温度提高导致的硬度增强并不是改变了材料的本征硬度,而可能由于加强了薄膜同衬底间附着力.     

增强纤维复合材力学性能指标概率分布类型

为明确增强纤维复合材(FRP)力学性能指标的概率分布模型,通过收集整理近1 000份FRP材性试验样本,利用3种拟合优度检验方法口(x2检验、K-S检验、A-D检验)分析FRP极限拉伸强度、弹性模量、厚度的概率分布类型,并检验各指标间的相关性,基于Weibull分布函数重新定义FRP拉伸强度的标准值,将计算值与现行规范取值进行对比.研究结果表明:极限抗拉强度与弹性模量近似服从Weibull分布;厚度近似服从对数正态分布,同时3个指标间呈现一定的弱相关性.采用经验证的Weibull分布函数计算公式可较好估计材性标准值,计算结果较各规范更为合理、安全.     

最小均方误差准则的自适应天线阵控零技术研究

本文针对基于最小均方误差准则的自适应天线阵方向图的控零技术进行研究。首先介绍了最小均方误差准则的基本理论,然后对基于该准则的自适应天线阵进行理论分析,最后对需要信号和干扰信号的到达方向发生改变以及干扰信号的幅值发生改变的两种情况阵的抗干扰性能。     

轧制塑性变形对Zr65Al7.5Cu12.5Ni10Ag5非晶合金力学性能的影响

采用维氏显微硬度仪、扫描电子显微镜对铸态、轧制态Zr₆₅Al_7.5Cu_12.5Ni₁₀Ag₅非晶合金的硬度及剪切带形貌进行了研究,并对轧制变形量与合金的力学性能之间的关系进行了分析。结果发现,在室温轧制条件下,该合金最大变形量达到了95%;铸态试样的半圆形剪切带规律、平滑,随着轧制变形量的增加剪切带形貌变得越来越混乱,合金的硬度总体呈下降趋势。     

用于地面电视接收的频率可重构倒F天线设计

结合倒F天线和可重构天线的优点设计一个用于中国移动多媒体广播的频率可重构的倒F天线。天线使用微波PIN二极管和变容二极管来实现频率可重构功能。测试结果说明本文设计的天线在450-800MHZ频率范围内,反射系数<-10dB的工作频率是连续可调的,结果同时说明在整个频率范围内不同工作频率下辐射方向图近似全向辐射且方向图比较稳定。     

基于3GPP-SCM的智能天线系统信道模型仿真

无线通信信道的空时频特性是决定智能天线系统性能的重要因素。基于3GPP-SCM模型,从理论上对智能天线系统的信道进行了建模,针对3种通信场景,利用数值仿真研究了其空时频相关特性,及对应的波数谱、多普勒功率谱、功率时延谱,对该模型的衰落深度进行了研究。实验结果表明,SCM信道模型能反映智能天线系统空间信道的每次实现的变化特性,且可用于链路级和系统级仿真。