圆形槽波导功率合成器的研究

应用时域有限差分法(FDTD)计算了圆形槽波导中径向盘结构的输入阻抗。然后根据理论分析和数值计算的结果,我们设计制作了8mm波段的圆形槽波导双管功率合成器,并对其进行测试,获得了比较满意的结果,从而验证了圆形槽波导在功率合成方面的优越性能。     

圆形槽波导到圆波导结的分析

用有限元法分析了圆形槽波导到圆波导结这一复杂结构的电磁特性．为了避免伪模式的产生,有限元法的基函数采用的是矢量基函数．利用完全匹配层(PML)来解决槽波导无限域结构的截断问题．有限元有限元法法的分析得出了这一波导结中圆形槽波导端口TE11^=0=模和圆波导端口TE11^0模之间的模式散射参数(5参数)随离散频率点和耦合结构尺寸变化的结果,分析结果为圆形槽波导谐振腔或振荡器的设计提供了依据．     

指数形声波导管的等效电路及其声传输特性

基于机电类比原理,从特殊形式波动方程出发,推导出了指数形变截面声波导管的等效电路,从等效电路推导出了声波导管的阻抗转移公式．讨论了指数形波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系,并对其声传输特性进行了分析,为变截面声波导管的阻抗计算及工程设计提供一种简便而有效的等效电路分析方法．     

变截面声波导管等效电路研究

从特殊波动方程出发,推导出有限长变截面波导管统一的T型等效电路,并依据电路分析理论,给出阻抗转移公式.最后,讨论了指数形波导管的阻抗特性,分析了输入阻抗与负载阻抗之间的关系.结果表明,应用此公式对不同形状波导管进行分析和设计比其他方法更为简便.     

等截面声波导管的等效电路研究

依据电传输线理论和声电类比原理，推导出了管中为平面波时有限长均匀截面声波导管的等效电路，并通过等效电路分析法推导出了其阻抗转移公式，讨论了波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系，为声波导管的阻抗分析提供了一种新方法。从而极大地方便了声波导管的工程设计。     

W波段集成谐波振荡器的研制

本文利用集成的形式进行了W波段谐波振荡器的研制工作。该振荡器主要由有源器件,振荡电路,耦合电路,偏置电路,以及波导到微带过渡组成。有源器件采用国产6mm GaAs Gunn二极管,在频率为87.8GHz处,输出功率为0.5mW。     

基于Schottky管安装电路环境三维模型的W波段全波段三倍频器

为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.     

填充介质的圆形槽波导的分析

采用模式匹配法对填充电介质的圆形槽波导进行了分析．根据满足边界条件的一系列电磁场方程，推导出填充电介质的圆形槽波导的特征方程．在改变相应的一些条件后，该特征方程分别被简化为圆形槽波导的特征方程和圆波导的特征方程．在特征方程的基础上，计算出几种模式的ω-β曲线，得到在加载不同介质后模式截止频率的变化：随着介电常数的变大，模式截止频率有变小的趋势．这些结论为今后研究加载介质的圆形槽波导的应用奠定了一定的理论基础．     

圆形槽波导的另一种分析方法

本文利用矩形剖分的近似方法并借助于Ａ．Ａ．Ｏｌｉｎｅｒ等人得出的有关矩形槽波导的分析结果，建立了圆形槽波导的横向等效网络，根据横向谐振条件得到了该波导结构的色散关系，数值计算结果表明，该方法较为简单，且具有较好的精度，是分析圆形槽波导中主模色散关系的一种有效方法。     

带螺线盘线圈的Ku波段径向渡越时间振荡器模拟研究

径向渡越时间振荡器(transit-time oscillator,TTO)相较于轴向渡越时间振荡器,其电子束电流密度更低,空间电荷效应更弱,从而其束波转换效率更高,所需要的引导磁场也更低,因此是目前最有潜力的径向高功率微波(HPM)器件之一。传统径向渡越时间振荡器通常采用金属栅网实现对径向传输电子束的引导,但是金属栅网的熔蚀直接限制了器件的工作寿命和重复频率。在利用径向螺线盘线圈产生的磁场满足径向电子束稳定传输的条件下,开展了带螺线盘线圈的Ku波段径向渡越时间振荡器的整管粒子(PIC)模拟。在电子束电压300 k V、电流20 k A的模拟条件下,器件实现微波功率为2.07 GW、频率14.86 GHz、效率达34.5%的输出。     

非对称圆形双槽波导的研究

本在单个圆形槽波导和对称圆形双槽波导研究的基础上，提出了非对称圆形双槽波导。通过对该结构中场分布的分析，导出了特征方程，并与对称圆形双槽波导所得的结果进行了比较。     

锯切参数对圆锯片动态稳定性的影响及优化

利用有限元法和正交试验法相结合研究圆锯片在夹紧比、回转速度、锯片的厚度不同水平下的固有频率和应力状态,以此来研究锯片的动态稳定性.结果表明夹紧比增加可以提高锯片的固有频率,降低锯片的径向最大应力和切向最大应力;锯片基体厚度的增加也可以提高锯片的固有频率,而对锯片的应力影响不大;回转速度增加对锯片的固有频率影响不大,却可以大幅度地提高径向最大应力和切向最大应力.综合切削因素得到锯片的最优锯切参数为：夹紧比0.4,回转速度228rad/s,基体厚度2.2mm,节块厚度2.8mm.     

实现长时间停歇的齿轮柱销步进机构

本文提出一种由行星齿轮机构,以及与系杆同轴线的单槽转盘组成的齿轮柱销机构。该机构的主要特点是主动件(系杆)匀速连续转动时,与之同轴线的从动件(单槽转盘)可实现长时间的间歇式停歇,且与主动件的转向相反。借此,可缩短转位时间,提高生产效率。 本文对该机构的运动特性,机构参数的选择等问题进行了分析、并说明了其应用范围。     

直线滚动导轨额定静载荷的计算

本文采用轴承理论关于额定静载荷的定义,推导了直线滚动导轨分别以滚动体与滚道接触处的最大接触应力小于或等于许用接触应力为许用判据;以及应用Palmgren计算公式和Harris修正方程,以接触应力最大处滚动体和滚道的总塑性变形量小于或等于滚动体直径的万分之一为许用判据的额定静载荷计算公式.同时说明安顿极限(shake-down limit)也可能作为计算直线滚动导轨额定静载荷的许用判据.     

微型燃气轮机向心透平导向器的流场分析与设计研究

对微型燃气轮机向心透平导向器叶片型线的设计原则进行了探讨,设计出了5种尾缘厚度的导向器叶片,并分别对其通道流场进行了全三维黏性数值模拟.研究结果表明:以该型线设计原则设计出的高亚音速向心透平导向器叶片具有较高的流动效率,并且可以有效减小向心透平的径向尺寸;尾缘相对厚度对导向器叶片流动特性及效率影响较大,尾缘相对厚度每增加1%.叶轮进口气流角将减小约0.03°,速度系数将降低约0.1%.考虑到目前高温合金精密铸造的工艺水平,导向器叶片尾缘厚度取0.6~1.0 mm、尾缘相对厚度小于15%可以获得较高的气动性能.     

刚性弹体冲击下无机玻璃的损伤破坏机理

使用有限元算法计算无机玻璃板在刚体弹体冲击下的响应过程,分析其损伤破坏机理. 通过计算发现无机玻璃板受冲击时,先出现径向裂纹,之后分叉形成环向裂纹,在径向裂纹与环向裂纹的交错作用下,无机玻璃板破裂成碎块. 无机玻璃板径向裂纹的出现是其被破坏的主要原因,而环向裂纹的出现则为无玻璃板吸收了大量冲击产生的能量. 厚度一定的无机玻璃板在刚性弹体特定速度范围内的冲击作用下吸能效果较好,这为无机玻璃板结构的设计提供了参考依据.     

轧机轴承内圈有限元分析

轧机轴承破坏的形式之一是内圈引导挡边油沟处的破损.本文采用三维有限元法对轴承内圈,特别是对挡边油沟部分的应力状态进行了分析计算,为轧机轴承结构的优化设计提供了可靠依据。