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基于有限元的紧凑型光谱仪散热结构设计及优化
1
作者
蔡庸军
段昌生
+2 位作者
隋峰
姚志文
喻洁
《舰船电子工程》
2025年第1期197-203,共7页
光谱仪的散热能力及其稳定性,对检测性能和使用寿命有着极其重要的影响。论文基于一款紧凑型光谱仪的整机开发,进行了散热结构设计,并利用ANSYS有限元热分析方法得出了整机的温度场及热流分布;然后根据温度分布及热流流向特点,提出了一...
光谱仪的散热能力及其稳定性,对检测性能和使用寿命有着极其重要的影响。论文基于一款紧凑型光谱仪的整机开发,进行了散热结构设计,并利用ANSYS有限元热分析方法得出了整机的温度场及热流分布;然后根据温度分布及热流流向特点,提出了一种优化方案,并从散热性能、热变形及振动响应等方面对优化方案进行了模拟仿真;最后通过实验对分析结果进行了验证。分析和实验结果表明,优化后外壳最高温度从44.4℃减小到34.2℃,核心器件最高温度从39℃减小到30℃,综合散热性能提升20%以上,热变形小于0.05 mm,风冷动力元件激振频率小于结构固有频率,优化后的散热结构稳定可靠,散热效果显著提升,仪器运行平稳,优化方案满足热设计要求。该紧凑型光谱仪热设计方案不仅解决了实际的工程问题,也为后续同类产品的热设计与仿真提供了一定的参考。
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关键词
光谱仪
散热设计
热仿真分析
ANSYS结构优化
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职称材料
分布式水下组网MAC协议的设计与仿真
被引量:
3
2
作者
周锋
夏凡
+1 位作者
乔钢
王思远
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期872-878,共7页
为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能。本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和...
为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能。本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和端到端时延三个性能指标进行了仿真,仿真结果表明使用本文设计的协议能够提高网络的工作效率。
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关键词
分布式水下组网
MAC协议
动态时隙TDMA协议
NS-3
时间同步
端到端时延
丢包率
吞吐量
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职称材料
舱室有毒有害气体检测前置放大电路设计
被引量:
1
3
作者
李明勇
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第4期901-905,共5页
针对低浓度舱室有毒有害气体传感信号微弱的问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种新型前置放大电路设计方法。该方法结合了电阻放大和电容放大的优点,采用反馈补偿的方式,将输出信号的直流成分反馈至输入...
针对低浓度舱室有毒有害气体传感信号微弱的问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种新型前置放大电路设计方法。该方法结合了电阻放大和电容放大的优点,采用反馈补偿的方式,将输出信号的直流成分反馈至输入,补偿掉输入信号直流成分,在减小电阻放大型电路热噪声大的同时又避免了电容积分型电路容易饱和的问题。通过和德国FEMTO公司溯源级前置放大器DLPCA-200在增益、带宽和噪声方面的对比表明,新型前置放大电路性能略优于DLPCA-200,其跨阻增益可达1010,带宽≥10 kHz,能够提升舱室有毒有害气体信号的信噪比,进而提升检测灵敏度。
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关键词
有毒有害气体检测
前置放大电路
噪声
带宽扩展
反馈补偿
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职称材料
新型舰艇舱室空气质量检测及研究
4
作者
隋峰
《舰船电子工程》
2023年第9期207-211,共5页
舰艇舱室空气组分特性是直接影响艇员健康和制约战斗力的关键因素之一[1],目前我国舰艇舱室检测设备存在检测种类不全、测量精度较低、测量重复性差和体积重量大等问题[2~3],为改善此现状,新型密闭与半密闭舱室环境监测设备采用傅里叶...
舰艇舱室空气组分特性是直接影响艇员健康和制约战斗力的关键因素之一[1],目前我国舰艇舱室检测设备存在检测种类不全、测量精度较低、测量重复性差和体积重量大等问题[2~3],为改善此现状,新型密闭与半密闭舱室环境监测设备采用傅里叶红外光谱技术,该设备检测性能能够满足多型舰艇对舱室痕量多组分有害气体实时在线分析与检测的需求,可以为舰艇舱室应用在线大气环境多组分气体分析提供可靠上艇气体分析装备。
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关键词
舱室空气质量
傅里叶红外
长光程吸收池
多组分痕量气体
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职称材料
题名
基于有限元的紧凑型光谱仪散热结构设计及优化
1
作者
蔡庸军
段昌生
隋峰
姚志文
喻洁
机构
中船重工
安
谱
(
湖北
)
仪器
有限公司
出处
《舰船电子工程》
2025年第1期197-203,共7页
基金
国家重点研发计划项目“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”(编号:2022YF0706900)资助。
文摘
光谱仪的散热能力及其稳定性,对检测性能和使用寿命有着极其重要的影响。论文基于一款紧凑型光谱仪的整机开发,进行了散热结构设计,并利用ANSYS有限元热分析方法得出了整机的温度场及热流分布;然后根据温度分布及热流流向特点,提出了一种优化方案,并从散热性能、热变形及振动响应等方面对优化方案进行了模拟仿真;最后通过实验对分析结果进行了验证。分析和实验结果表明,优化后外壳最高温度从44.4℃减小到34.2℃,核心器件最高温度从39℃减小到30℃,综合散热性能提升20%以上,热变形小于0.05 mm,风冷动力元件激振频率小于结构固有频率,优化后的散热结构稳定可靠,散热效果显著提升,仪器运行平稳,优化方案满足热设计要求。该紧凑型光谱仪热设计方案不仅解决了实际的工程问题,也为后续同类产品的热设计与仿真提供了一定的参考。
关键词
光谱仪
散热设计
热仿真分析
ANSYS结构优化
Keywords
spectrometer
thermal design
thermal simulation analysis
ANSYS structural optimization
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
O0436 [理学]
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职称材料
题名
分布式水下组网MAC协议的设计与仿真
被引量:
3
2
作者
周锋
夏凡
乔钢
王思远
机构
哈尔滨工程大学水声技术重点实验室
海洋信息获取与
安
全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)
哈尔滨工程大学水声工程学院
中船重工
安
谱
(
湖北
)
仪器
有限公司
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期872-878,共7页
基金
水下信息与控制重点实验室基金项目(6142218200410)
国家自然科学基金项目(11974090)
+1 种基金
国防科工局稳定支持课题(JCKYS2019604SSJS006)
国家自然科学基金面上项目(61771152).
文摘
为了解决传统的TDMA协议在水下环境中存在信道资源在时间上的浪费问题,需要设计有效的MAC协议来合理分配信道资源,提高水下网络的性能。本文设计了一种能够将时隙进行动态分配的改进的TDMA协议,并在NS-3仿真平台下对其吞吐量、丢包率和端到端时延三个性能指标进行了仿真,仿真结果表明使用本文设计的协议能够提高网络的工作效率。
关键词
分布式水下组网
MAC协议
动态时隙TDMA协议
NS-3
时间同步
端到端时延
丢包率
吞吐量
Keywords
distributed underwater networking
MAC protocol
dynamic time-slot TDMA protocol
ns-3
time synchronization
end-to-end delay
packet loss rate
throughput
分类号
TN929.3 [电子电信—通信与信息系统]
在线阅读
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职称材料
题名
舱室有毒有害气体检测前置放大电路设计
被引量:
1
3
作者
李明勇
机构
中船重工
安
谱
(
湖北
)
仪器
有限公司
出处
《电子器件》
CAS
北大核心
2023年第4期901-905,共5页
基金
测试仪器领域第一批工程项目(2006ZCTJ0017)。
文摘
针对低浓度舱室有毒有害气体传感信号微弱的问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种新型前置放大电路设计方法。该方法结合了电阻放大和电容放大的优点,采用反馈补偿的方式,将输出信号的直流成分反馈至输入,补偿掉输入信号直流成分,在减小电阻放大型电路热噪声大的同时又避免了电容积分型电路容易饱和的问题。通过和德国FEMTO公司溯源级前置放大器DLPCA-200在增益、带宽和噪声方面的对比表明,新型前置放大电路性能略优于DLPCA-200,其跨阻增益可达1010,带宽≥10 kHz,能够提升舱室有毒有害气体信号的信噪比,进而提升检测灵敏度。
关键词
有毒有害气体检测
前置放大电路
噪声
带宽扩展
反馈补偿
Keywords
detection of toxic and harmful gases
preamplifier circuit
noise
bandwidth expansion
feedback compensation
分类号
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
新型舰艇舱室空气质量检测及研究
4
作者
隋峰
机构
中船重工
安
谱
(
湖北
)
仪器
有限公司
出处
《舰船电子工程》
2023年第9期207-211,共5页
文摘
舰艇舱室空气组分特性是直接影响艇员健康和制约战斗力的关键因素之一[1],目前我国舰艇舱室检测设备存在检测种类不全、测量精度较低、测量重复性差和体积重量大等问题[2~3],为改善此现状,新型密闭与半密闭舱室环境监测设备采用傅里叶红外光谱技术,该设备检测性能能够满足多型舰艇对舱室痕量多组分有害气体实时在线分析与检测的需求,可以为舰艇舱室应用在线大气环境多组分气体分析提供可靠上艇气体分析装备。
关键词
舱室空气质量
傅里叶红外
长光程吸收池
多组分痕量气体
Keywords
cabin air quality
fourier infrared
long optical path absorption cel
multi-component trace gas
分类号
U668.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限元的紧凑型光谱仪散热结构设计及优化
蔡庸军
段昌生
隋峰
姚志文
喻洁
《舰船电子工程》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
分布式水下组网MAC协议的设计与仿真
周锋
夏凡
乔钢
王思远
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
舱室有毒有害气体检测前置放大电路设计
李明勇
《电子器件》
CAS
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
新型舰艇舱室空气质量检测及研究
隋峰
《舰船电子工程》
2023
0
在线阅读
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职称材料
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