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Finite difference time domain method forward simulation of complex geoelectricity ground penetrating radar model 被引量:5
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作者 戴前伟 冯德山 何继善 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2005年第4期478-482,共5页
The ground penetrating radar(GPR) forward simulation all aims at the singular and regular models, such as sandwich model, round cavity, square cavity, and so on, which are comparably simple. But as to the forward of c... The ground penetrating radar(GPR) forward simulation all aims at the singular and regular models, such as sandwich model, round cavity, square cavity, and so on, which are comparably simple. But as to the forward of curl interface underground or “v” figure complex model, it is difficult to realize. So it is important to forward the complex geoelectricity model. This paper takes two Maxwell’s vorticity equations as departure point, makes use of the principles of Yee’s space grid model theory and the basic principle finite difference time domain method, and deduces a GPR forward system of equation of two dimensional spaces. The Mur super absorbed boundary condition is adopted to solve the super strong reflection on the interceptive boundary when there is the forward simulation. And a self-made program is used to process forward simulation to two typical geoelectricity model. 展开更多
关键词 ground penetrating radar finite difference time domain method forward simulation ideal frequency dispersion relationship
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Three-dimensional Simulation of Reverberation Chamber Using Finite-element Time-domain Method 被引量:1
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作者 DU Lei WANG Song +2 位作者 CUI Yaozhong WANG Qingguo PAN Yun 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2889-2893,共5页
关键词 三维模拟 时域法 有限元 混响室 几何建模 标准偏差 雷达散射截面 低频响应
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Frequency-time Domain Shielding Effectiveness of Materials and Their Strong Electromagnetic Field Test 被引量:1
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作者 ZHANG Long WEI Guanghui +3 位作者 FAN Lisi HU Xiaofeng ZHAO Yang ZHANG Yongqiang 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2398-2402,共5页
To describe the shielding ability of materials accurately and comprehensively,the frequency-domain and time-domain shielding effectiveness(SE) of material is investigated.The relevance between them was analyzed based ... To describe the shielding ability of materials accurately and comprehensively,the frequency-domain and time-domain shielding effectiveness(SE) of material is investigated.The relevance between them was analyzed based on the minimum phase method,and the time-domain SE can be derived from frequency-domain SE.The SE of an energy selective surface(ESS) made of a novel material is investigated,and the relationship between SE and radiation field intensity are analyzed.The results show that not only material,but also the intensity of radiation electric field shows influence on SE in its frequency; for some materials,the dependence of SE on radiation electric field intensity needs to be considered.Therefore,it is necessary to research on the SE of shielding material in high-intensity electromagnetic environment. 展开更多
关键词 新型材料 屏蔽效能 磁场测试 时间域 频率 强电 电场强度 遮蔽能力
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一种适用于嵌入式导电薄层的高阶电磁波混合时域有限差分-时程精细积分法
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作者 马亮 马西奎 +2 位作者 迟明珺 向汝 朱晓杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1333-1343,共11页
应用单一时域数值方法,在面对嵌入式导电薄层一类多尺度问题时,都面临着建模极为困难的挑战。该文提出了一种基于时域有限差分(FDTD)法和高阶时程精细积分(PITD)法的电磁波混合数值方法。该方法对导电薄层外部进行粗网格剖分并应用FDTD... 应用单一时域数值方法,在面对嵌入式导电薄层一类多尺度问题时,都面临着建模极为困难的挑战。该文提出了一种基于时域有限差分(FDTD)法和高阶时程精细积分(PITD)法的电磁波混合数值方法。该方法对导电薄层外部进行粗网格剖分并应用FDTD法,而对薄层内部进行一维细网格剖分并应用四阶PITD法,以实现不同网格尺度的同步时间推进。为了实现粗细网格之间的信息交换,在PITD域中引入过渡区域并应用二阶PITD法,通过等效本构参数来更新交界面处的切向电场。分析了该混合算法的数值稳定性和数值反射,并通过典型数值算例验证了所提方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 时域有限差分法 四阶时程精细积分法 亚网格技术 矩阵指数
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纵向衰减系数对大跨径悬索桥抖振响应的影响
5
作者 卢斌 蔡松 +3 位作者 裘程辉 李加武 谢泽恩 王佳盈 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期132-140,共9页
为研究传统指数衰减系数C_(y)设定的模拟脉动风场对大跨径悬索桥抖振响应的影响,首先以三座1000~2000 m级的大跨径悬索桥为背景进行频域法和时域法的抖振响应分析.结果表明,考虑风荷载非线性等因素的时域法抖振响应结果更加安全;在此基... 为研究传统指数衰减系数C_(y)设定的模拟脉动风场对大跨径悬索桥抖振响应的影响,首先以三座1000~2000 m级的大跨径悬索桥为背景进行频域法和时域法的抖振响应分析.结果表明,考虑风荷载非线性等因素的时域法抖振响应结果更加安全;在此基础上,基于时域法,分析了不同C_(y)取值时悬索桥各展向位置处的抖振响应,并与Davenport推荐的C_(y)=16时的抖振响应进行对比.研究表明,悬索桥抖振响应并非单纯随C_(y)的改变而线性变化,在不同C_(y)取值下三座悬索桥跨中位置处的抖振位移响应RMS值始终最大.C_(y)为14时的主梁竖向位移、侧向位移及扭转角RMS最大值比C_(y)=16时的值大,分别大1.5%、14.6%和26.3%.用Davenport的建议值进行大跨度悬索桥抖振响应分析结果偏危险,在进行抖振响应最不利分析时,建议选取多组C_(y)值进行计算. 展开更多
关键词 大跨径悬索桥 指数衰减系数 时域法 频域法 抖振响应
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大跨度桁架结构风振响应及风振系数研究
6
作者 武艳如 段明勋 +3 位作者 徐皓 张雯 邢国华 陈晨 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期10-21,共12页
为了明确结构风致振动特性并提出风振系数建议取值,基于风洞试验和数值模拟结果,采用时域法计算了静风荷载和脉动风荷载下不同矢跨比结构的静位移和动力响应;运用修正的Newmark-β法积分计算得到各节点的时程响应,并采用频域法分析了结... 为了明确结构风致振动特性并提出风振系数建议取值,基于风洞试验和数值模拟结果,采用时域法计算了静风荷载和脉动风荷载下不同矢跨比结构的静位移和动力响应;运用修正的Newmark-β法积分计算得到各节点的时程响应,并采用频域法分析了结构位移响应的频谱特性,得到结构位移响应均方根值,在此基础上计算了不同来流作用下结构各区域的风振系数。结果表明:来流垂直于结构纵向和横向时,结构顶部和尾流区易发生整体大幅涡激共振,斜风向作用下结构顶部和背风区易发生涡激振动;来流方向对结构各节点位移响应均方根分布特性和其最大值分布影响显著,最大的位移响应均方根为8.5 mm;特征湍流作用显著的部位风振系数较大,给出的结构各区域在不同来流作用下的风振系数建议取值可供该类结构抗风设计参考。 展开更多
关键词 大跨桁架结构 风洞试验 时域法 风振响应 风振系数
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金刚石纳米柱增强色心荧光收集效率研究
7
作者 谭心 贺占清 +4 位作者 杨桥 王健 苍磊 杜岩龙 祁晖 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期255-264,共10页
金刚石纳米柱可以提高色心的光子发射效率,并对发射的光子有聚集作用。本文采用时域有限差分方法,分析了金刚石纳米柱直径、高度及色心位置等结构变化对纳米柱中色心Purcell因子、光子透射率和光子提取效率等参数的影响,探究了纳米柱结... 金刚石纳米柱可以提高色心的光子发射效率,并对发射的光子有聚集作用。本文采用时域有限差分方法,分析了金刚石纳米柱直径、高度及色心位置等结构变化对纳米柱中色心Purcell因子、光子透射率和光子提取效率等参数的影响,探究了纳米柱结构增强色心发光的机理,并以色心总荧光收集量为目标,寻找最优纳米柱结构参数。研究结果表明,最优结构下色心总荧光收集量是块体金刚石的17倍,并可以用数值孔径NA=0.95的显微镜有效收集,其中纳米柱直径的尺寸误差对总荧光收集量的影响最大,但在±20 nm范围内也可达到13倍以上。本研究为金刚石色心发光增强结构的设计和制备提供了参考。 展开更多
关键词 量子光学 荧光增强 时域有限差分方法 纳米柱 金刚石
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基于改进瞬态法的非饱和土持水特性测试
8
作者 李林 周志勇 +4 位作者 李洪旺 张瑞松 唐辉 宋天琪 穆青翼 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第5期962-971,共10页
土壤水分特征曲线作为描述非饱和土水分运动的关键参数,对非饱和土力学研究及工程实践具有重要意义。聚焦于黄土、砂土及高岭土在不同干密度条件下的土壤水分特征曲线,采用稳态法、传统瞬态法以及改进瞬态法开展系统测试,特别探讨了基... 土壤水分特征曲线作为描述非饱和土水分运动的关键参数,对非饱和土力学研究及工程实践具有重要意义。聚焦于黄土、砂土及高岭土在不同干密度条件下的土壤水分特征曲线,采用稳态法、传统瞬态法以及改进瞬态法开展系统测试,特别探讨了基于非侵入式时域反射(TDR)技术的改进瞬态法在不同种类非饱和土持水特性测试中的适用性。结果表明:以稳态法测试结果为基准,改进瞬态法在测定不同种类非饱和土的土壤水分特征曲线时表现出色,其进气值和脱湿速率误差均控制在7%以内;相比之下,传统瞬态法因使用侵入式时域反射仪金属探头,测试过程中对土体结构造成破坏,导致内部产生细小裂缝,进而高估了不同种类非饱和土的持水特性,具体表现为进气值偏大,误差约为15%。在测试时长方面,稳态法由于需在每级吸力平衡后方可施加下一级吸力,测试周期较长(约350 h);传统瞬态法因试样尺寸较大,蒸发试验耗时较长,测试时长约2000 h;而改进瞬态法采用尺寸较小的环刀试样(直径为6.18 cm,高为2 cm),仅需50 h即可高效获取土壤水分特征曲线。 展开更多
关键词 非饱和土 土壤水分特征曲线 改进瞬态法 时域反射技术 稳态法 传统瞬态法 黄土
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基于扩展频谱时域反射原理的电容反射波特性及容值估算方法
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作者 成庶 张多 +2 位作者 刘畅 向超群 吕壮壮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1156-1168,共13页
电容是电力电子领域的核心元件,在多种应用场合都发挥着重要作用。基于此,该文提出一种利用扩展频谱时域反射原理估算电容容值的方法,根据注入信号与反射信号所做出的互相关波形,发现信号种类、信号频率、互相关系数峰值大小、互相关系... 电容是电力电子领域的核心元件,在多种应用场合都发挥着重要作用。基于此,该文提出一种利用扩展频谱时域反射原理估算电容容值的方法,根据注入信号与反射信号所做出的互相关波形,发现信号种类、信号频率、互相关系数峰值大小、互相关系数峰值对应时延4个特征参数与容值的映射关系显著,并以上述4个特征参数作为输入,建立基于遗传算法(GA)-BP神经网络的容值估算模型。结果表明,随着信号码长的增加,信号互相关系数图像旁瓣值越小,相关特性越好;信号频率通过影响电容的特征阻抗,进而影响信号的互相关波形;互相关系数峰值所对应时延与容值呈严格正相关趋势。同时,相较于传统的BP神经网络模型,GA优化后的模型误差减少了28.32%,估算精度在99%以上,精度高于传统BP神经网络模型,适合更好地挖掘各特征参数与容值之间的映射关系。 展开更多
关键词 多层陶瓷电容(MLCC) 容值估算 扩展频谱时域反射法 遗传算法(GA)-BP 神经网络
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基于时域分析的车载高效率LLC变换器优化设计
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作者 赵永秀 朱治钢 +2 位作者 刘泽伟 王崇杰 雷鸣 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第4期100-111,共12页
传统车载低压LLC变换器采用级联拓扑或交错并联拓扑来提升功率等级,导致效率提升难、输出电流不均等问题。为此,本文提出一种对称式谐振腔的双变压器半桥LLC拓扑结构。深入分析对称式谐振腔工作状态与输入电流纹波,发现对称式谐振腔可... 传统车载低压LLC变换器采用级联拓扑或交错并联拓扑来提升功率等级,导致效率提升难、输出电流不均等问题。为此,本文提出一种对称式谐振腔的双变压器半桥LLC拓扑结构。深入分析对称式谐振腔工作状态与输入电流纹波,发现对称式谐振腔可实时均分谐振电流,使得输入电流纹波减小且连续,缓解汽车电池输出应力。同时,探究本文所提出拓扑励磁电感量对两变压器均流能力与不平衡度的影响,发现当励磁电感量越接近时,两变压器均流能力越好,不平衡度越低。为近一步减小LLC变换器在变频工况下的循环电流时间及提升所提出拓扑效率,本文采用时域分析方法对变换器进行参数优化设计,建立最佳工作模态PO模式下状态时域方程,确定负载约束、系数约束、零电压开关(ZVS)等约束条件,求解最佳谐振参数范围,提升变换器工作效率。实验结果证明了理论分析的正确性与实际应用的可行性。 展开更多
关键词 车载低压LLC变换器 对称式谐振腔 时域分析方法 PO模式 参数优化设计
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基于三维时域势流船舶二阶非线性运动特性分析
11
作者 周萍 刘昕瑶 杨柳 《船海工程》 北大核心 2025年第5期64-70,共7页
为准确预报船舶非线性力及其引起的摆动幅度,提高船舶适航性和航行安全,基于时域Rankine源法,结合小参数展开,并通过使用向量变换、斯托克斯定理和高斯定理,建立计算不同类别非线性力和摆动振幅频率特性的数值方法。通过与二维理论、试... 为准确预报船舶非线性力及其引起的摆动幅度,提高船舶适航性和航行安全,基于时域Rankine源法,结合小参数展开,并通过使用向量变换、斯托克斯定理和高斯定理,建立计算不同类别非线性力和摆动振幅频率特性的数值方法。通过与二维理论、试验数据的对比,证明基本摆动类型超谐波共振区中的每一类非线性力都有等值贡献,同时研究了相对深度和航向角对不同类型船舶非线性力和二阶摇摆振幅的影响,结果表明,所提出的方法正确,需要考虑非线性力和摆动振幅,以精确评估适航性和确保航行安全。 展开更多
关键词 摇摆 小参数法 三维时域势流 数值模拟 格林函数 二阶非线性力
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基于间接时域法的船舶在波浪中运动计算研究
12
作者 王慧 林兆伟 +2 位作者 杨路春 王世鹏 朱仁传 《海洋工程》 北大核心 2025年第5期48-60,共13页
针对中高速排水型船舶,基于三维移动脉动源格林函数,结合脉冲响应函数法求解时域绕射力和辐射力。同时基于弱非线性假设,考虑非线性入射波浪力、回复力与横摇阻尼的影响,采用间接时域法建立了中高速排水型船舶六自由度的弱非线性运动模... 针对中高速排水型船舶,基于三维移动脉动源格林函数,结合脉冲响应函数法求解时域绕射力和辐射力。同时基于弱非线性假设,考虑非线性入射波浪力、回复力与横摇阻尼的影响,采用间接时域法建立了中高速排水型船舶六自由度的弱非线性运动模型,通过傅里叶分析得到船舶在规则波中的运动响应。提出了网格重构法、干湿网格法与波面截切法3种瞬时船体湿表面网格更新方法。采用开发的数值计算程序对WigleyI和S175船舶运动响应进行计算,以验证数值方法的计算精度与船型适用性。结果表明,构建的船舶时域运动预报方法能较为准确地预报中高速排水型船舶的运动。 展开更多
关键词 间接时域法 波浪力 非线性运动 网格更新 运动响应
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水闸水下结构病害探地雷达波场特征及瞬时属性分析
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作者 谭彩 徐云乾 +2 位作者 袁明道 刘金涛 潘展钊 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期153-157,202,共6页
为提高水闸水下结构病害探地雷达数据解释的准确性,建立了包括闸室底板裂缝、空洞及消能防冲设施淤积、冲蚀等病害模型,基于时域有限差分方法进行正演模拟,利用希尔伯特变换对正演模拟结果进行瞬时属性分析,并通过工程实例测试进行现场... 为提高水闸水下结构病害探地雷达数据解释的准确性,建立了包括闸室底板裂缝、空洞及消能防冲设施淤积、冲蚀等病害模型,基于时域有限差分方法进行正演模拟,利用希尔伯特变换对正演模拟结果进行瞬时属性分析,并通过工程实例测试进行现场验证。研究结果表明,消能防冲设施淤积、冲蚀等病害雷达波外部边界与实际冲蚀或淤积边界相似;闸板底部空洞导致振幅显著增强,尤其是空洞区域顶部,电磁波在空洞内部震荡形成多次波,且当空洞填充介质为水时,顶-底反射波发生明显分离;结构裂缝表现为同相轴中断和强烈的反射波形,但多条裂缝之间会互相干扰导致难以判断裂缝走向;探地雷达的瞬时属性能够揭示更精细的结构变化和特征,时域波场特征和瞬时属性特征相结合可以提高对复杂病害情况的识别和解释能力,实例证明水闸病害位置和类型与推测结果基本一致,进一步证明了波场特征与瞬时属性分析对提高水闸水下结构病害探地雷达数据解释的有效性。 展开更多
关键词 探地雷达 水闸病害 时域有限差分方法 瞬时属性
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不锈钢表面钝化质量的电位阶跃时域阻抗检测方法研究
14
作者 李昊彬 蒋不凡 +5 位作者 程从前 王祺博 张雪娜 张心怡 曹铁山 赵杰 《表面技术》 北大核心 2025年第18期46-53,共8页
目的奥氏体不锈钢需要钝化处理以保证各种复杂工况下的长期耐蚀性,为了确保钝化效果,表面钝化质量检测成为不锈钢装备质检的关键环节,传统电化学检测方法存在耗时长、易受环境干扰的问题。提出了一种基于电位阶跃时域阻抗法的快速检测方... 目的奥氏体不锈钢需要钝化处理以保证各种复杂工况下的长期耐蚀性,为了确保钝化效果,表面钝化质量检测成为不锈钢装备质检的关键环节,传统电化学检测方法存在耗时长、易受环境干扰的问题。提出了一种基于电位阶跃时域阻抗法的快速检测方法,用于评估316L不锈钢表面钝化质量。方法通过电位阶跃法,研究了不同钝化状态316L不锈钢的时域阻抗特性。对比分析了电位阶跃时间、数据平滑方法以及阶跃电位对时域阻抗谱的影响。同时,采用常规频域阻抗法进行对比验证,并通过动电位极化曲线测试分析了不同钝化状态下不锈钢的耐蚀性。结果滤波变窗平滑降噪法能够有效降低噪声干扰,获得的时域阻抗谱与频域阻抗谱高度一致,界面电荷转移阻抗值的误差在2%以内。当电位阶跃时间超过0.5 s时,阶跃时间对阻抗无明显影响;阶跃电位超过200mV时,会对不锈钢表面造成损伤。此外,随着钝化温度和时间增加,不锈钢的点蚀电位和阻抗值均显著提高,表明其耐蚀性得到改善。结论电位阶跃时域阻抗法结合滤波变窗平滑降噪处理,能够快速、准确地评估316L不锈钢表面钝化质量。该方法在0.5至1 s的阶跃时间和100mV的阶跃电位范围内,能够获得与频域阻抗谱高度一致的时域阻抗谱,适用于不锈钢表面钝化质量的快速检测。 展开更多
关键词 不锈钢 电位阶跃法 时域阻抗 平滑降噪方法 钝化质量
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基于雷米兹交换法的时空域差分系数优化方法 被引量:1
15
作者 娄璐烽 黄建平 彭炜颋 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1487-1510,共24页
在有限差分正演模拟过程中,优化有限差分系数是压制数值频散的有效策略之一.在空间域内优化的差分系数空间频散小,但是无法处理时间频散问题,而在时空域中用泰勒展开法求取的差分系数时间频散小,但是空间频散严重.针对两种频散难以同时... 在有限差分正演模拟过程中,优化有限差分系数是压制数值频散的有效策略之一.在空间域内优化的差分系数空间频散小,但是无法处理时间频散问题,而在时空域中用泰勒展开法求取的差分系数时间频散小,但是空间频散严重.针对两种频散难以同时压制的现象,以时空域频散关系的相对误差为目标函数,构建了无穷范数形式的优化问题,采用改进的雷米兹交换法求解以提高复杂函数的计算效率,达到在时空域内优化差分系数的目的.通过频散曲线分析、稳定性分析、地震波场模拟对比发现:(1)相较在空间域求取的差分系数,新方法求取的优化差分系数时间频散误差小,在大CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)数正演模拟时压制时间频散效果明显,相较用时空域泰勒展开法求取的差分系数,新方法求取的优化差分系数有效频带宽度更大,空间频散误差更小;(2)新方法的有限差分格式稳定性高于空间域差分系数求取方法,能在大CFL数正演模拟下保持波场稳定传播;(3)均匀模型正演模拟验证了新方法能在明显压制时间频散的同时降低空间频散,层状模型测试了新方法在高速地层中的频散压制效果,新方法能在高速模型中获得高精度波场,Marmousi模型证明新方法适用于复杂模型. 展开更多
关键词 正演模拟 数值频散 差分系数优化 时空域 雷米兹交换法
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荧光寿命成像技术及其在生物医学领域的应用 被引量:1
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作者 闫婉露 苏伟涛 陈大钦 《发光学报》 北大核心 2025年第1期46-59,共14页
荧光寿命成像是一门在诸多领域都得到广泛应用的技术,该技术不仅具有高灵敏度、高时间分辨能力、空间分辨能力,且其测量不受激发光特性和细胞环境的影响,可定量化研究待测样品的荧光过程。由于上述优点,荧光寿命成像技术已经被广泛应用... 荧光寿命成像是一门在诸多领域都得到广泛应用的技术,该技术不仅具有高灵敏度、高时间分辨能力、空间分辨能力,且其测量不受激发光特性和细胞环境的影响,可定量化研究待测样品的荧光过程。由于上述优点,荧光寿命成像技术已经被广泛应用于生物医学领域。荧光寿命成像技术分为频域法和时域法,根据不同差频特征,频域法又可分为外差法和零差法,时域法主要有门控法、时间相关单光子计数法(TCSPC)和条纹相机测量法等三种实现途径。本文介绍了上述技术的基本原理,对荧光寿命成像技术在生物学研究、癌症肿瘤细胞的临床医学研究等领域的进展进行了综述,并对其未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 荧光寿命成像技术 频域法 时域法 生物医学
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基于几何特征的非均匀矩形网格生成方法
17
作者 冷珏琳 徐权 鲍献丰 《图学学报》 北大核心 2025年第4期818-825,共8页
复杂电磁环境模拟的目标对象通常具有几何结构复杂、尺寸跨度大、部件数量多的特点。面向时域有限差分方法,需要采用非均匀的矩形网格来剖分计算区域,在保证几何高分辨率的同时,尽量减少内存和计算开销。为此,提出了一种基于几何特征的... 复杂电磁环境模拟的目标对象通常具有几何结构复杂、尺寸跨度大、部件数量多的特点。面向时域有限差分方法,需要采用非均匀的矩形网格来剖分计算区域,在保证几何高分辨率的同时,尽量减少内存和计算开销。为此,提出了一种基于几何特征的非均匀矩形网格自动生成方法。首先,采用基于离散面片的特征提取算法获取几何模型的曲率特征和厚度特征;然后,针对提取的几何特征以及用户设置的局部加密参数,在3个坐标方向上分别构造反映网格步长疏密分布的局部尺寸函数;最后,根据尺寸函数计算各坐标方向上的网格线坐标,并填充网格单元的材料属性。测试结果表明,该方法能够自动剖分适应精细几何结构的非均匀矩形网格,并成功应用于复杂电大尺寸目标的时域全波电磁模拟。 展开更多
关键词 网格生成 非均匀矩形网格 几何特征 数值模拟 时域有限差分方法
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铝片颗粒填充涂层的碳纤维复合材料红外辐射特性
18
作者 高静怡 董健 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期235-244,共10页
本研究利用时域有限差分法(FDTD),通过严格求解电磁场研究了铝片颗粒填充涂层的碳纤维复合材料红外辐射特性。考虑了铝片颗粒体积分数、粒径大小、涂层厚度以及粘结剂复折射率虚部等重要因素对复合材料红外辐射特性的影响规律。研究发现... 本研究利用时域有限差分法(FDTD),通过严格求解电磁场研究了铝片颗粒填充涂层的碳纤维复合材料红外辐射特性。考虑了铝片颗粒体积分数、粒径大小、涂层厚度以及粘结剂复折射率虚部等重要因素对复合材料红外辐射特性的影响规律。研究发现:随着铝片颗粒体积分数增大,复合材料发射率降低,与无隐身涂层的材料相比3~5μm和8~14μm两个大气窗口范围内平均发射率均有很明显的下降;在相同体积分数下,随着粒径的增大,发射率会呈现先减小后增大的趋势;涂层厚度对材料发射率的影响相对较小。此外,研究发现粘结剂的折射率虚部对涂层的红外发射率影响很大。粘结剂虚部增大会显著增大材料的发射率。研究结果表明,粘结剂的复折射率虚部是红外隐身设计中不可忽视的因素,设计中应尽可能选择大气窗口波段吸收小的粘结剂;同时增加涂层中颗粒体积分数是实现发射率降低的有效措施。 展开更多
关键词 红外隐身涂层 发射率 碳纤维复合材料 时域有限差分法
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多层/多孔材料在特定几何剖分下电磁时域有限差分法的散射分析
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作者 张玉贤 杨子江 +3 位作者 黄志祥 冯晓丽 冯乃星 杨利霞 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第11期4394-4404,共11页
时域有限差分法(FDTD)作为计算介质电磁特性的有效方法,往往受到模型结构及其网格剖分的预处理限制。为了探究多层/多孔材料的电磁散射特性问题,提高电磁仿真的计算效率,该文提出一种基于FDTD的电磁分析加速方案。通过计算几何算法来快... 时域有限差分法(FDTD)作为计算介质电磁特性的有效方法,往往受到模型结构及其网格剖分的预处理限制。为了探究多层/多孔材料的电磁散射特性问题,提高电磁仿真的计算效率,该文提出一种基于FDTD的电磁分析加速方案。通过计算几何算法来快速完成复杂材料的Yee网格划分,由三维体素数组定义材料构建分布矩阵与电磁分量的统一排布,针对体素数据的特点实现了非解析几何介质的雷达散射截面的高效计算。现今大多数体网格剖分需要解析公式来描述几何体,该文开创性地将射线求交法与有向距离相结合,并通过切平面与交点计算减少网格生成过程中的无效遍历、降低几何运算复杂度,加速实现多孔非解析几何体的电磁参数网格化定义。该文设计了3种关于多层/多孔材料的时域电磁分析场景,计算了这些场景在不同条件下的雷达散射截面。与主流电磁仿真软件任意复杂电磁场计算(FEKO)、计算机仿真技术(CST)和高频结构仿真软件(HFSS)的计算相比,该方法的计算数据呈现出高度的吻合性,表现出了优越的效率。电磁分析加速方案拓展了使用FDTD进行电磁仿真的介质结构及材料类型,在保证计算精度的前提下显著节省了计算时间与内存,为体网格剖分加速和内部结构处理提供了新的研究思绪。 展开更多
关键词 电磁散射问题 时域有限差分法 网格剖分 多层/多孔材料
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串联谐振型双有源桥变换器电流峰值优化控制
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作者 党彬 陈炳杰 +3 位作者 李健 郑城市 郭东鑫 王盼宝 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期44-52,共9页
针对串联谐振型双有源桥(dual active bridges,简称DAB)双向直流变换器,该文提出一种基于变频控制的电流峰值优化控制策略.首先,利用时域分析法获得双有源桥变换器中峰值电感电流和传输功率的归一化解析式;然后,将所构建时域模型与传统... 针对串联谐振型双有源桥(dual active bridges,简称DAB)双向直流变换器,该文提出一种基于变频控制的电流峰值优化控制策略.首先,利用时域分析法获得双有源桥变换器中峰值电感电流和传输功率的归一化解析式;然后,将所构建时域模型与传统基波分析法的计算结果进行比较,并推导出软开关范围且对死区时间进行分析.最后,通过仿真实验验证了时域分析结果和电流峰值优化策略.仿真结果表明,在不同功率等级下所提优化控制策略相对于现有定频控制能有效地降低电流峰值. 展开更多
关键词 双有源桥变换器 串联谐振电路 时域分析法 移相控制 效率优化
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