双锥取样器的理论分析与设计

双锥取样器是一种超宽频帶的取样器件。本文进行了理论分析、给出了设计公式及其某些测试结果。     

一种具有宽频效应的声学超构材料

通过周期性排布具有不同谐振频率的亥姆霍兹共振器,构建了一种宽频带负体弹模量的声学超构材料.首先基于局域共振理论和有效媒质理论,阐述了负有效体弹模量产生的机理并给出了理论表达式,然后利用有限元仿真得到了该超构材料的透反射系数,并用提取参数法计算了有效体弹模量.结果表明,设计的超构材料在673~1 245 Hz的宽频范围内实现了负有效体弹模量.这种设计思路为构建宽频带负声学参数超构材料提供了一种新途径.     

深海重力活塞取样器冲击取样的 有限元数值模拟分析

以深海重力活塞取样器取样管为研究对象,建立取样器冲击取样三维有限元模型,运用LS-DYNA软件对取样管下落接触海底沉积物表面的冲击取样进行动力学仿真分析.通过数值仿真,分析海底沉积物的坡度、取样管壁厚、取样器自由下落高度、取样器配重以及海底沉积物类型对深海重力活塞取样器取样管冲击应力的影响,为深海重力活塞取样器取样管的稳定性分析、评估与设计提供理论依据与指导.     

烟尘等速取样器的研制

本文叙述了一种烟尘等速取样器的设计。该取样器能够找正气流方向,测速,进行等速取样;以等温过滤取样以保证量测精度。取样器结构紧凑。经过冷态标定及热态测试,证明该取样器测量准确,使用方便。     

一种原油储油罐原油取样器

该实用新型公开了一种原油储油罐原油取样器,包括取样器桶身、平稳升降器、盖子,所述取样器桶身左右两侧通过固定支架连接上方的平稳升降器,所述取样器桶身前侧面上端开设取样口,所述盖子后端面下端盖住取样口,盖子后端面上端垂直刚性连接连杆的前端,连杆的后端刚性连接圆盘的中心,所述圆盘通过中心转轴安装在圆盘底座上,圆盘底座固定在取样器桶身上端。还包括关闭定位销、开启定位销。该实用新型可在平稳到达指定取样位置后轻松打开盖子进行取样,并且其取样时所造成位置移动可忽略不计,可以确保取样过程省力、准确。     

多自由度双柔性杆月壤取样器

针对小型单杆式柔性臂月壤取样器的不足,设计并实现了一种多自由度双柔性杆月壤取样器.首先介绍了该取样器的机械结构设计,并在结构设计的基础上采用D-H法则进行了多自由度机械臂的坐标设定和运动学分析.由于该月壤取样器采用柔性的开口圆柱形薄壳杆作为其取样臂,所以在运动学分析中加入了柔性变量,以符合实际控制精度的要求.实验证明引入柔性变量的运动学算法能够对取样器进行满足精度要求的控制,其取样头部最大定位误差为2.8mm.多自由度双柔性杆月壤取样器在保留了小型单杆式柔性臂月壤取样器优点的基础上,提高了工作稳定性和取样的下钻力,实验确定了双柔性杆在取样长度为700 mm时能够承受的最大轴向力为36.4 N,满足工作需求.     

基于多电平变换器的广义大功率电流补偿器

用于输配电电网中的APF、ASVG、UPFC都必须具有大的功率等级，而二极管箝位变换器特别适合于大功率应用场合。采用了一种基于二极管箝位变换器的广义大功电流补偿器。理论和仿真表明这种电流补偿器可以分别或综合补偿多种有害电流。     

基于集总电阻的超宽频带超材料吸波体设计

设计了基于集总电阻的超宽频带微波超材料吸波体,并通过仿真和实验进行了验证.依据等效媒质理论,通过S参数反演法计算了加载集总电阻的超材料吸波体结构等效电磁参数.结果表明:复合结构吸波体超宽频强吸收特性源于良好的阻抗匹配以及电谐振和磁谐振.此外,设计的复合超材料吸波体具有极化不敏感和宽角度吸收特性.最后,通过实验测试得到的复合超材料吸波体吸收率大于85%的相对带宽达到130.2%.设计的超宽频带吸波体将在电磁能量捕获和隐身领域具有广阔的应用前景.     

棉纤维长度测试取样研究

在理想的截面取样理论基础上，进一步研究了具有一定宽度的取样夹持器以一定角度从“理想棉条”中取样时试样的理论分布及照影机曲线，并结合实验分析了取样影响因素；根据研究结果得出了棉纤维长度测试的取样要求，为取样器的进一步开发提供了参考。     

超宽频带局部放电检测技术的初步研究

研究了局部放电的超宽频带特性，分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦合特性，研制了一种频率响应为１００￣５００ＭＨｚ的超宽频带局部放电检测装置，并用实验分析了其测量特性。     

基于紧耦合超宽带阵列天线设计

为了满足未来雷达多功能、多任务的战场需求,本文设计并制造了一种基于紧耦合的超宽带天线,频带覆盖6～18GHz。该天线具有超宽频带、剖面低、易共形等特点。仿真设计表明该阵列天线在超宽频带内驻波低于2.1。     

超宽频带行波管的增益设计

文中建立了新的行波管增益参数工作区域图,由此提出了超宽频带行波管增益通频带的理论设计。增益参数工作区域图说明,超宽频带行波管增益通频带仍可采用通常螺旋线行波管增益通频带三分贝的原有规定。此新的增益参数工作区域图同样可供通常螺旋线行波管增益通频带作设计规划之用,并可使设计进入最佳的工作区域。     

超宽频带行波管的增益设计

文中建立了新的行波管增益参数工作区域图,由此提出了超宽频带行波管增益通频带的理论设计。增益参数工作区域图说明,超宽频带行波管增益通频带仍可采用通常螺旋线行波管增益通频带三分贝的原有规定。此新的增益参数工作区域图同样可供通常螺旋线行波管增益通频带作设计规划之用,并可使设计进入最佳的工作区域。     

发酵过程生化指标检测的自动取样设计

设计了一种发酵样品在线自动取样装置及其控制流程,可以实现对多个发酵罐进行按次序分时样品采集,用于发酵过程生化参数的自动取样测定。取样装置支持采用膜过滤或渗透膜式取样器的无细胞直接取样、带细胞的直管直接取样和模拟手工取样的U型管间接取样,文中给出了各种取样方式的取样过程及其程序控制流程图。对于带细胞直管直接取样模式,本设计具有多个防杂菌污染的隔离屏障,在发酵过程的测定间隙可以对取样管路进行化学灭菌处理,能够防止长时间发酵外部杂菌通过取样池经取样管污染发酵罐。本设计与生物传感器分析系统配合可实现在不同类型的发酵中进行生化参数的在线自动分析。     

双频槽式水平全向天线的设计与分析

为了满足移动通信室内基站和小区美化的需求,文中根据槽式天线理论、几何绕射理论和旋转场理论设计了一种双频槽式水平全向天线.该天线由4个宽频带槽式天线、双锥赋形反射器和功分器组成,天线有效压缩垂直面的辐射方向图,从而提高天线的增益.实验结果表明,该天线有较佳的辐射特性和较高的增益,能满足宽带、双频、多频无线通信的需求,并对工程上设计水平全向天线有一定的指导意义.     

绝缘试样老化过程中超宽频带放电信号的分形分析

在超宽频带局部放电研究中,局部放电特征峰的大小、位置和老化时间之间的变化规律,一直是研究工作中的一个重点.在应用小波分析技术提取超宽频带局部放电各频段信号的基础上,提出了采用分形分析技术对局部放电信号各频段信号进行分维数的计算,用分维数来量化分析超宽频带局部放电的频谱特性.应用该方法,对绝缘试样老化过程中特征峰的变化规律进行了量化分析,发现了一些典型特征频段,为根据局部放电特性进行的电力设备绝缘诊断奠定了技术基础.     

一种实验用高温高尘气体灰分同时取样装置的研制

针对高温高尘环境中气体和灰分取样所面临的取样管融化烧断问题、堵塞问题和卤化碱凝结问题,提出一种实验用髙温高尘气体灰分同时取样装置。该装置由取样探头和过滤取样器两部分组成,其中采用三层水冷套管的取样探头解决取样管融化烧断问题,采用外部过滤取样器解决高尘导致的堵塞问题,采用烟气温度控制方法解决卤化碱凝结问题。     

便携软层取样器设计

便携软层取样器用于土层勘察取样，主要由铝合金机架、螺旋式地锚、链传动加压及伞齿轮回转等部件组成。取样筒上设计有全封闭式开合机构，当其贯入到取样位置时，顺转筒体，刮刀刮削孔壁同时使活门打开，样品进入筒内；取样后反转，活门关闭，保证样品在提出地表过程中无污染和脱落。该取样器重量轻，操作简便，仅需一人即可完成取样作业。     

棉纤维长度测试钩夹取样法研究

在微量点取样的研究基础上,进一步探讨了取样器从“均匀分布散纤维”中取样时其夹持宽度及取样角度对纤维照影机曲线的影响,分析了取样影响因素,根据研究结果得到了理想试样的取样要求,据此提出一种钩夹取样方法并通过实验说明这种方法具有可行性。     

超结构夹芯板及其低宽频振动带隙机理

针对厚板类结构的低频减振问题,将超材料/结构概念引入夹芯板中,提出了一种夹芯型超板——超结构夹芯板,其结构主要由夹芯型周期基板和内嵌于其中的夹芯型周期振子组成,具有轻质、高刚度、厚尺度和低宽频振动带隙特性。对其减振机理进行理论研究发现:夹芯型周期基板的振动模式与夹芯振子的振动模式依据模态叠加原理分别主导系统响应,当二者的主模态相互耦合时,振子通过抑制夹芯型周期基板的主模态,使夹芯型超板中不产生波传播模式,形成振动带隙;夹芯振子的刚度模式是影响带隙特性的主要因素,当其为混合刚度模式时,可实现带隙位置和带隙宽度一起调节,形成低宽频振动带隙。仿真结果表明:所设计的夹芯振子具有串并联刚度特性,致使振子中出现了两种刚度模式,分别对带隙位置和带隙宽度同时进行调节,最终于低频处将完全带隙扩宽了7倍。实验结果表明,所提出的夹芯型超板集夹芯板与超材料/结构二者优点于一体,实现了力学承载和低频带隙减振的统一,具有较好的低宽频减振特性,为厚板类结构的低频减振提供了新思路与方法。