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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
2
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
3
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
4
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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金刚石纳米柱增强色心荧光收集效率研究
5
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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纵向衰减系数对大跨径悬索桥抖振响应的影响
6
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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时变电磁场计算的隐式DTS-FVTD方法
7
作者 许勇 丁明松 +2 位作者 江涛 李鹏 傅杨奥骁 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期294-300,共7页
为保持时间精度和提高计算效率,将双时间步(dual time-stepping,DTS)方法和隐式上下对称高斯-赛德尔迭代(lower-upper symmetric Gauss-Seidel,LU-SGS)算法引入到时域有限体积(finite-volume time-domain,FVTD)法电磁解算器中,提出一种... 为保持时间精度和提高计算效率,将双时间步(dual time-stepping,DTS)方法和隐式上下对称高斯-赛德尔迭代(lower-upper symmetric Gauss-Seidel,LU-SGS)算法引入到时域有限体积(finite-volume time-domain,FVTD)法电磁解算器中,提出一种时变电磁场计算的隐式DTS-FVTD方法。DTS法具有2阶时间精度,无条件稳定格式使物理时间步可取任意值,其取值仅须考虑时间精度要求,而定常虚拟时间导数趋于零,虚拟时间步长满足稳定性要求,由此放松了通常显式方法和网格对物理时间步长的限制。全隐格式的前后向LU-SGS算法采用大库朗数计算,并取消矩阵求逆运算从而减少了计算量和存储占用。典型二维、三维和复杂外形目标电磁散射计算结果表明,通过对物理时间步长、最大子迭代步数、子迭代收敛判据的合理选取,隐式DTS-FVTD方法能保证数值模拟精度并提升计算效率。 展开更多
关键词 双时间步(DTS)方法 隐式上下对称高斯-赛德尔迭代(LU-SGS) 时域有限体积(FVTD)法 雷达散射截面(RCS)
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大跨度桁架结构风振响应及风振系数研究
8
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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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
9
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
10
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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山区峡谷大跨度斜拉桥施工阶段抖振响应及抗风索减振措施研究 被引量:1
11
作者 张捷 刘小波 +1 位作者 杨霄 张天翼 《世界桥梁》 北大核心 2025年第1期79-87,共9页
为研究山区峡谷大跨度斜拉桥在不同施工状态下的抖振响应特点,以及适用于该类桥梁的抗风索减振措施,以跨越深切峡谷的某大跨度斜拉桥为背景,采用有限元时域分析方法计算该桥在最大双悬臂施工状态、单悬臂中期施工状态和最大单悬臂施工... 为研究山区峡谷大跨度斜拉桥在不同施工状态下的抖振响应特点,以及适用于该类桥梁的抗风索减振措施,以跨越深切峡谷的某大跨度斜拉桥为背景,采用有限元时域分析方法计算该桥在最大双悬臂施工状态、单悬臂中期施工状态和最大单悬臂施工状态下的抖振响应,分析不同布置形式抗风索对抖振响应的抑制作用。结果表明:主梁在最大双悬臂施工状态下梁端竖向抖振位移显著,主要由桥塔顺桥向弯曲引起;单悬臂中期施工状态结构整体刚度提升使得梁端竖向和塔顶顺桥向抖振位移明显降低;最大单悬臂施工状态主梁悬臂段最长,主梁抖振响应较单悬臂中期施工状态显著增大。一端与桥塔承台连接的传统抗风索可大幅降低最大双悬臂状态主梁的竖向抖振位移,最大减小率达55.3%,但对单悬臂施工状态桥梁抖振响应的抑制效果并不明显;当主桥处于最大单悬臂施工状态时,在两侧主梁悬臂端采用交叉连接方式布置的“软连接”抗风索可有效抑制主梁的竖向、横桥向和扭转抖振位移,且减振效果优于平行连接。 展开更多
关键词 斜拉桥 山区峡谷 施工状态 抖振响应 抗风索 时域分析 减振措施 有限元法
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基于时域弹跳射线与BP算法的聚束SAR目标电磁成像快速仿真方法 被引量:1
12
作者 杨鹏举 张蓉 +1 位作者 吴瑞 田炜 《电波科学学报》 北大核心 2025年第1期80-88,共9页
针对复杂群目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)电磁成像快速模拟问题,采用一种基于宽度优先搜索(breadth-first search,BFS)算法进行K-d树构建,显著提升了时域弹跳射线(time-domain shooting and bouncing ray,TDSBR)法的... 针对复杂群目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)电磁成像快速模拟问题,采用一种基于宽度优先搜索(breadth-first search,BFS)算法进行K-d树构建,显著提升了时域弹跳射线(time-domain shooting and bouncing ray,TDSBR)法的射线追踪效率。使用TDSBR法分析了复杂电大尺寸目标的时域电磁响应特性,结合后向投影(back-projection,BP)算法对雷达回波信号进行聚焦处理进而获得了复杂目标的高分辨SAR图像。通过与FEKO软件中的频域射线追踪算法进行对比,验证了本文TDSBR算法在复杂群目标SAR电磁成像快速模拟中的有效性和高效性。 展开更多
关键词 电磁散射 K-D树 时域弹跳射线(TDSBR)法 后向投影(BP)算法 聚束合成孔径雷达(SAR)成像
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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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基于增量学习和知识约束的预想故障集最小极限切除时间快速估计
14
作者 兰宇田 姚伟 +3 位作者 杨雨昕 戴玉臣 严明辉 文劲宇 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2252-2264,I0016,共14页
不同预想故障下的最小极限切除时间(critical clearing time,CCT)是预防控制的重要评价指标。然而预想故障集中常常包含过多的非必要分析,导致基于二分法的CCT求解耗时显著。基于此,该文提出了一种基于增量学习和知识约束的预想故障集... 不同预想故障下的最小极限切除时间(critical clearing time,CCT)是预防控制的重要评价指标。然而预想故障集中常常包含过多的非必要分析,导致基于二分法的CCT求解耗时显著。基于此,该文提出了一种基于增量学习和知识约束的预想故障集最小极限切除时间快速估计框架;首先基于增量学习方法(incremental learning,IL),提出了“数据仿真■简化辅助模型训练→模型离线训练→模型在线应用”双向闭环模型训练思路,利用辅助模型知识简化CCT仿真求解次数;其次,提出了一种融入专家经验知识的CCT二分法求解方法,通过故障屏蔽和薄弱线路故障子集两个经验知识,优化了预想故障集中非必要分析的故障种类;最后,结合两种方法,将CCT辅助预测模型和电力系统经验知识融入到最小CCT求解过程中,从求解次数和故障种类两个维度减少不同电力系统运行状态在预想故障集下的仿真次数。以IEEE39节点系统和改进WECC179节点系统进行算例分析,结果表明所提方法相比于传统二分法能减少86%和89.5%的仿真时间。 展开更多
关键词 预防控制 预想故障集 极限切除时间 时域仿真 二分法 增量学习 知识约束
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基于内外场匹配法的20000TEU集装箱船非线性波浪载荷研究
15
作者 蒙经淼 杨鹏 +1 位作者 李金成 刘敬喜 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期214-226,共13页
[目的]旨在研究波高对船舶非线性波浪载荷的影响。[方法]以一艘20000TEU集装箱船为研究对象,首先,对其在不同波高下的波浪载荷进行数值研究。基于刚体理论,采用三维边界元和内外场匹配法计算流体场速度势和波浪激振力,并对自由面的范围... [目的]旨在研究波高对船舶非线性波浪载荷的影响。[方法]以一艘20000TEU集装箱船为研究对象,首先,对其在不同波高下的波浪载荷进行数值研究。基于刚体理论,采用三维边界元和内外场匹配法计算流体场速度势和波浪激振力,并对自由面的范围和网格划分进行收敛性分析。进一步地,分别考虑湿表面引起的波浪激励力与静水恢复力这2种非线性因素,采用三维非线性时域方法研究不同波高的非线性因素对船舶运动和波浪载荷的影响。[结果]结果显示,船体剖面波浪外载荷的非线性现象比船体运动更为显著,且随着波高的增加,船舶的倍频响应也增大。[结论]船舶非线性波浪载荷的倍频现象由船体湿表面变化引起的非线性波浪激励力和静水恢复力共同作用所致,其对波浪载荷量值和循环次数以及结构疲劳损伤的影响较大。因此,在实际工程设计阶段,需充分考虑船体载荷的倍频响应成分,以提高船舶安全性设计水平。 展开更多
关键词 集装箱船 动态响应 运动响应 波浪载荷 非线性 水弹性 时域分析 内外场匹配法
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岩土振动信号分布式光纤监测的离散元建模研究
16
作者 王艺澄 闵寅通 +1 位作者 刘春 李万翀 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期307-316,共10页
分布式光纤传感(DAS)可获取实时的工程事件振动信号,识别这些信号的特征有利于预警和规避工程灾变风险。为系统地探究不同条件下的DAS信号特征,基于高性能离散元软件MatDEM,建立了岩土体振动信号DAS监测模型,采用弹性Clump模型构建光纤... 分布式光纤传感(DAS)可获取实时的工程事件振动信号,识别这些信号的特征有利于预警和规避工程灾变风险。为系统地探究不同条件下的DAS信号特征,基于高性能离散元软件MatDEM,建立了岩土体振动信号DAS监测模型,采用弹性Clump模型构建光纤结构体并实时记录相对应变数据,并结合外场重锤下落试验的DAS振动信号数据,从信号的时域特征、频域特征以及信号在振源参数影响下的变化规律三个方面验证了模型的合理性和有效性。研究结果表明,模拟和试验的信号特征具有一致性:信号波形都呈现出单个峰值并快速衰减的特征;信号频率集中,并随着频率增加,振幅逐渐降低;随着重锤下落高度、质量的增加,信号的振幅提高,相应的信噪比增强。模型可用于振动特性机理研究和振动信号大数据生成,有利于进一步的DAS信号解译和人工智能识别。 展开更多
关键词 离散元法 数值模拟 分布式监测 振动信号 时域分析 频域分析
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基于弓形法的极化转换器测试技术和系统研究
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作者 杨杰尧 陈海东 +8 位作者 何招领 梁振川 陈慧冰 夏晨斌 赵小娇 王宜 胡健 车文荃 薛泉 《微波学报》 北大核心 2025年第3期38-44,共7页
极化转换器的迅速发展对相应的测试系统提出了迫切的需求。文中提出了一套基于弓形法的极化转化器测试系统,介绍了该测试系统的组成和原理,并运用时域和频域互转以及时域加窗的方法对测试结果进行了误差处理。文中同时开发了一套基于VB.... 极化转换器的迅速发展对相应的测试系统提出了迫切的需求。文中提出了一套基于弓形法的极化转化器测试系统,介绍了该测试系统的组成和原理,并运用时域和频域互转以及时域加窗的方法对测试结果进行了误差处理。文中同时开发了一套基于VB.NET的控制软件,并研制了一种基于超表面结构的极化转换器用于对比验证。通过仿真和测试对比,所提出的测试系统的反射率测试误差预计优于2 dB,同时,其测试效率相对于传统机械方法提升了80%以上。所研制的测试系统有望成为本领域先进的研制案例,推动极化转换器测试技术的科学研究和工程实现。 展开更多
关键词 弓形法 超表面 极化转换器 时域消除法 测试系统
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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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基于模态空间时域精细积分的结构动力学参数辨识方法
19
作者 潘耀宗 赵岩 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束... 提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束向量的二次型函数,解析地给出了辨识振型的数学表达;最后,通过对辨识优化问题进行数学变换,仅需要辨识结构动力学特性的谱参数(频率和阻尼比),极大地降低了辨识参数的维度.数值算例中,进行了三自由度弹簧质量系统和高速受电弓的动力学参数辨识,辨识得到的固有频率、阻尼比与理论值相比,误差在8%以内;辨识振型与理论振型之间的夹角的余弦接近1,验证了辨识结果的准确性.该文提出的方法能够有效地实现辨识谱参数(频率、阻尼)和空间参数(振型)的分离,具有非常好的求解效率和应用前景. 展开更多
关键词 动力学参数辨识 时域精细积分法 最小二乘法 自振特性 动力学优化
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基于时域阻抗法的35 kV配电线路相间短路故障测距
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作者 秦烨焱 王宾 +1 位作者 潘本仁 王冠男 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第16期169-176,共8页
为了解决35 kV高压配电网因感知量测手段不足和分支线路复杂性引起的故障测距难题,提出一种基于单端信息的时域阻抗法。首先,针对35 kV有分支线路配电网的相间短路故障特性,建立了基于单端信息的故障测距模型,并由故障后故障回路时域微... 为了解决35 kV高压配电网因感知量测手段不足和分支线路复杂性引起的故障测距难题,提出一种基于单端信息的时域阻抗法。首先,针对35 kV有分支线路配电网的相间短路故障特性,建立了基于单端信息的故障测距模型,并由故障后故障回路时域微分方程构成测距方程。然后,将测距方程中的故障距离、分支电流和过渡电阻作为未知参数,采用列文伯格-马夸尔特算法(Levenberg-Marquardt algorithm,LMA)进行非线性求解。并通过逐次搜索方法,依次对线路各区段和分支进行故障定位,确定故障所在位置。最后,利用PSCAD搭建35 kV电网模型,通过算例验证所提算法的可靠性和准确性。此方法只需要变电站出口测量的相电流和相电压作为输入,无需增加额外设备,就能够实现故障距离的精确计算和故障分支的有效识别。 展开更多
关键词 时域阻抗法 35 kV配电线路 单端信息 故障测距 阻尼最小二乘法
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