圆环形宽带阵列换能器波束优化模拟研究

根据波束等价和采样合成定理，对由若干同心圆环构成的二维非线性参差调谐宽带阵列换能器，进行波束优化计算机模拟，结果表明，给定一个期望的波束分布，通过计算机模拟运算，可获得环形参差阵的一组结构参数，其波束分布与给定的波束分布在误差范围内一致。     

超声参差宽带阵优化指向特性的计算机模拟

应用声压迭加原理，得到了参差调谐超声宽带基阵换能器的声压响应函数及声压指向特性，并应用波束等价的方法对波束分布的指向特性进行了优化模拟研究．通过对较优波束指向特性进行模拟，可以得到一个具有较优指向特性、布阵合理、阵元频率可参差调谐的宽带阵列换能器的布阵方案，为超声基阵换能器的设计提供了一个新途径．     

参差调谐宽带阵列超声换能器研究

提出用波束等价和采样合成定理对参差宽带阵列进行阵元布阵和波束优化设计的方法．给出根据这一方法进行模拟实验的结果．结果表明，通过等价模拟可得到合理的布阵方案和最优波束分布．在±２０°范围内，模拟精度在１％以内；在主瓣范围±５°以内，实验结果与模拟结果吻合较好．     

参差延迟对OQAM系统性能的影响

在实际的ＯＱＡＭ系统中，参差延迟是影响系统性能的一个重要因素。通过理论分析和计算机模拟，给出了在相位抖动下系统性能上限（输出信噪比）与参差延迟ｔ０及形成滤波滚降因子α之间的关系。结果表明，在相位抖动下，当ｔ０＝Ｔ／２（Ｔ为输入信号的波特周期）和α＝１时，ＯＱＡＭ系统具有最好的性能。     

用神经网络解多元非线性方程组

给出前人人工神经网络逼近性理论，得到用人工神经网络可逼近任意给定的连续函数，并通过计算机对一些非线性函数进行模拟，模拟结果表明这种方法的可行性．给出用人工神经网络解多元非线性方程组的原理     

用蒙特卡罗法解尺寸链问题

本文提出用蒙特卡罗法求解尺寸链问题。模拟过程是用计算机产生(0,1)均匀分布的随机数,然后将这些数转换成正态分布N(μ,σ)或其它给定分布的随机数,将尺寸链中每个尺寸用给定分布的随机数代入到尺寸链方程中则可求出封闭环尺寸,如此重复足够的次数,最后来出诸封闭环尺寸的均值,方差,最大尺寸与最小尺寸。本方法的特点是能直接输入任意分布规律和未知分布规律的组成环尺寸。     

前角可控的等螺旋角锥形铣刀三轴数控加工原理

根据等螺旋角、前角按给定的规律变化的要求，推导出了锥形铣刀前刀面法矢的表达式，给出了精确保证前刀面法矢的数控加工运动的计算方法，并证明了通过三轴联动数控加工就可以达到等螺旋角、前角按一定规律分布（可控）的要求．采用计算机图形模拟技术模拟了不同端面前刀面的形成过程，由图形模拟结果还可以判断前刀面是否发生过切干涉以及容屑槽深度是否合理     

相干多径环境下的毫米波大规模MIMO混合波束赋形方案

针对传统全数字域的解相干算法无法直接运用于混合波束赋形场景的问题，设计了一种混合波束赋形下的解相干方案。在模拟域，基于设计的码本波束，提出一种新的模拟波束赋形方案,分别搜索与每个信号方向最为接近的波束，形成波束集合,利用所得到的波束集合，对阵列接收信号分别进行模拟波束赋形得到一级输出。在数字域，提出“阵列信号重构”的思想，对一级输出进行阵列信号重构,将重构信号作为输入，进行空间平滑处理，在相干干扰方向和非相干干扰方向均可形成较深的“零陷”。通过理论分析和仿真，对不同方案的波束方向图、信干噪比、频谱效率等性能进行了研究。结果表明，所提出的混合波束赋形方案的信干噪比和频谱效率等性能几乎逼近于纯数字波束赋形方案。     

采煤机螺旋滚筒随机负荷的模拟

本文对采煤机螺旋滚筒随机负荷进行了模拟研究，并且证明了可以用瑞利分布来模拟给定相关函数的随机数。最后编制了滚筒随机负荷模拟程序，对实验台上的采煤机实际负荷进行了模拟，其结果与实测基本一致     

一类应力——强度干涉模型的Bayes可靠性分析

在应力—强度干涉模型中，当应力服从指数分布，强度服从伽玛分布情况下讨论了给定验前分布情况下可靠度的Bayes估计。并给出了数值例子，通过分析表明，Bayes模拟结果较好。     

二维超声阵列换能器声束控制技术的仿真研究

超声波束特性直接影响超声图像的清晰度和对比度。二维超声换能器阵列结构岛数字声束控制技术相结合,是现代超声成像系统发展的重要方向。以二维平面矩形超声换能器阵列和二维圆环超声换能器阵列为对象,利甩仿真实验分别测试幕声束聚焦、声束激励、幅度变迹等技术对声束的控制性能。结果表明,灵活的声束控制技术组合可似有效提高二维超声换能器阵列的声束性能,突出声束主瓣,降低旁瓣与栅瓣的影响。     

一种强互耦阵列天线的校正方法

Vivaldi天线因具备优异的宽带扫描性能,被广泛应用于雷达、无线通信、测向系统等领域.由于Vivaldi天线单元组阵后存在强电磁耦合作用,使阵列方向图失真引起波束指向偏差,影响测角精度.针对相控阵天线单元间由于互耦引起阵列方向图失真,导致阵列天线波束指向产生偏差这一问题,提出了一种基于最小二乘互耦矩阵的相位校准方法对波束指向进行校正,最后采用了一组X波段的16单元Vivaldi阵列天线进行仿真实验.仿真实验结果表明,针对Vivaldi天线阵列在强互耦情况下波束指向存在偏差这一问题,该校正方法可以对该阵列天线波束指向偏差进行有效校正,为工程应用奠定了理论基础.     

超声液位传感器的等效电路模型及其仿真分析

将电-力-声类比方法应用到超声液位传感器的建模中,建立了超声液位传感器的等效电路模型,并借助傅里叶变换和逆变换推导了传感器的频率响应和瞬态响应关系式.对关键结构参数进行了分析,结果表明：压电元件厚度与谐振频率成反比;机械品质因数会影响超声液位传感器输出电压信号的峰-峰值和余振特性,选用机械品质因数为700左右的压电陶瓷,可以兼顾传感器输出信号峰-峰值与余振特征;通过优化工作间隙,输出电压峰-峰值提高了40%.     

约束条件下的线性阵列天线方向图正交综合法

在线性阵列天线方向图正交综合方法基础上引入约束条件实现阵列方向图的约束正交综合。此方法保持了非约束正交化方法中因采用了正交化处理而使得计算更为简便的优点,能实现均匀或非均匀直线阵的综合。实验结果表明,约束正交综合法能很好实现在主波束导向约束、零点约束、旁瓣电平约束等约束条件下的线性阵列方向图的综合,并且此方法只通过解析计算就能实现与需经多次迭代计算的自适应综合法相当的性能。     

一种基于牛顿下山法的宽带阵列方向图综合算法

基于自适应迭代理论,提出了一种应用于宽带阵列方向图综合的权函数迭代算法.该算法将方向图函数作为目标函数,利用牛顿迭代法的二次收敛特性,自动迭代权函数,使其模值逼近参考方向图.仿真结果表明,所提出算法能够很好地达到主瓣恒定、旁瓣降低的预设指标.     

平面型热声转换装置的特性分析

利用热声效应制作出一种由加热层、绝缘层和储热层构成的平面型热声转换装置.对加热层输入交变电压信号时,由于焦耳效应及各层材料的不同热力学特性,其表面附近区域会产生相应的声波.通过对装置模型进行理论分析,推导出装置输出声压及效率的表达关系式,并利用高速数据采集系统及红外成像仪对装置工作特性进行了实验研究.结果表明:该平面型热声转换装置的输出声压和效率随输入电功率的增大而增大;环境温度对装置输出声压的影响较小;通过对装置表面静态温度场分布进行分析,得到装置结构的优化方法.该装置实现了电能、热能、声能之间的转换,具有无任何运动部件、频率可控、稳定性高等优点,因而可广泛用于电声换能领域.     

单个厚电极超声换能器振子的频率方程

旋转超声加工是加工硬脆材料的一种较好方法。为实现长时间连续稳定工作,必须使用厚电极的超声换能器振子。目前,对厚电极换能器振子的研究较少,使用时一般使用近似计算与实验调整相结合的方法。为了较精确地设计厚电极超声换能器振子,类比薄电极换能器振子的研究方法,推导了单个厚电极节面在能器振子中间时的频率方程,并使用模态实验分析和有限元仿真相结合的方法进行了验证,结果表明:在给定的电极厚度范围内,换能器振子的谐振频率误差小于5%,完全满足工程应用的需要。     

采用最小二乘法综合旋转对称抛物面天线方向图

分析阵列馈源激励的抛物面天线方向图综合问题.通过调整馈源阵列的激励分布实现抛物面天线的波束扫描.通过物理光学法计算出单馈源抛物面天线的方向图,在此基础上求解最小二乘问题来优化阵列的激励系数,有效综合了抛物面天线的方向图,达到控制主瓣扫描方向、旁瓣电平、交叉极化分量等设计要求.给出算例,验证了本文方法的有效性.     

多频扭转夹心式换能器研究

研究了一种可以工作在多个频率段的扭转夹心式换能器．该换能器由前后金属盖板、两组周向极化压电晶堆及电负载组成．分析了接电负载压电圆管的扭转振动特性，推出了其机电等效电路和共振频率方程．利用等效电路方法，给出了换能器的共振频率方程，并得到了换能器的共振频率与负载阻抗曲线，为此类换能器的设计提供了理论依据．该换能器可望应用于超声焊接、超声加工及超声马达等领域．     

基于ANSYS的换能系统的模态分析

超声换能器是在微电子制造超声键合工艺中的一个重要部件,了解超声换能器的振动模态是非常有必要的。用有限元分析软件ANSYS仿真,得到换能系统的多种振动模态,进而得出其工作频率和主模态。