基于有源超材料的可调超薄雷达吸波体研究 被引量：8

1

作者 黄金国 郭宇 +3 位作者 赵治亚 李雪 邢明军 谢镇坤 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期77-81,共5页

在超材料结构中引入电阻和有源变容二极管,通过合理设计微结构型式以及微结构之间的连线方式,实现吸波频带的动态可调,研究电阻、电容和入射波极化方向对吸波特性的影响。结果表明:通过改变外加电压调整超材料的吸收频段,在3.7倍频带范... 在超材料结构中引入电阻和有源变容二极管,通过合理设计微结构型式以及微结构之间的连线方式,实现吸波频带的动态可调,研究电阻、电容和入射波极化方向对吸波特性的影响。结果表明:通过改变外加电压调整超材料的吸收频段,在3.7倍频带范围内实现吸波频段的主动自调节;吸波体的总厚度仅为波长的1/181,相比于传统吸波材料,在同等吸波性能条件下,表现出了优异的超薄特性;TE和TM极化电磁波表现出相同的吸波效果,即吸波特性对入射波的极化方向不敏感。 展开更多

关键词 吸波材料 超材料 超薄 可调

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基于空间光调制器的光束大角度扫描技术研究 被引量：4

2

作者 郑新波 张旋 +1 位作者 栾琳 洪汉玉 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期816-821,共6页

为实现一束激光在90°锥形范围内的扫描,利用液晶空间光调制器在光束偏转控制时精度高、无机械惯性等优点,研究并建立了基于液晶空间光调制器的光束偏转和角放大光路系统。提出了空间光调制器的可编程相位调制算法和角放大光路结构... 为实现一束激光在90°锥形范围内的扫描,利用液晶空间光调制器在光束偏转控制时精度高、无机械惯性等优点,研究并建立了基于液晶空间光调制器的光束偏转和角放大光路系统。提出了空间光调制器的可编程相位调制算法和角放大光路结构,推导了空间光调制器光束偏转角度与相位灰度驱动图的关系,设计了角度放大倍率高于22倍的角放大光路系统。在此基础上,建立了光束扫描控制实验系统,对该装置角度出射范围进行了测量,将实际的角放大倍率与设计值进行对比。实验结果表明:研制系统的出射视场角可达91.22°,并可通过畸变校正实现出射视场角范围内的规则形状扫描。该研究在光束敏捷控制、无线激光通信、目标搜索与追踪等领域具有重要的研究价值和应用前景。 展开更多

关键词 空间光调制器 相位调制 光束扫描 角放大光路

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低温等离子体碳纤维表面处理技术研究 被引量：25

3

作者 张成 刘兆政 +1 位作者 孙明娟 李雪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期294-296,共3页

采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,... 采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,低温等离子体法处理的碳纤维表面沟槽比阳极氧化法的更多,前者表现出更强的表面修饰性;XPS测试结果表明,经等离子体和阳极氧化法处理后的碳纤维表面均含有羧基、羟基、羰基,低温等离子体处理后的碳纤维表面的极性官能团总含量为17%。 展开更多

关键词 低温等离子体 阳极氧化法 碳纤维 表面处理

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临近空间浮空器区域驻留控制策略研究 被引量：13

4

作者 王益平 周飞 徐明 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期63-69,共7页

为了实现临近空间浮空器区域驻留飞行,基于对热环境的分析,建立了带有副气囊高空气球的空气动力学与热力学耦合动力学模型。基于准零风层特殊风场,设计了临近空间浮空器区域驻留飞行控制策略,通过副气囊调节飞行高度,利用准零风层上下... 为了实现临近空间浮空器区域驻留飞行,基于对热环境的分析,建立了带有副气囊高空气球的空气动力学与热力学耦合动力学模型。基于准零风层特殊风场,设计了临近空间浮空器区域驻留飞行控制策略,通过副气囊调节飞行高度,利用准零风层上下纬向风方向相反的特点实现东西方向控制,用螺旋桨控制实现南北方向控制,并利用ECMWF风场数据进行了数值仿真。仿真结果表明,临近空间浮空器可以在纬度41°(N)~43°(N),经度86.5°(E)~87.1°(E)之间的区域范围内飞行7天,证明了利用准零风层风场实现临近空间浮空器区域驻留飞行的可行性。 展开更多

关键词 临近空间 浮空器 准零风层 区域驻留

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未来功能复合超材料研究与应用

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作者 蒲永伟 张卷 +2 位作者 刘若鹏 赵治亚 季春霖 《航空制造技术》 2017年第17期32-35,共4页

先进复合材料是目前航空航天结构主要材料之一,其用量已经成为航空航天结构最重要的先进性标志。阐述了未来功能复合超材料的定义、理论结构以及应用现状和前沿技术,解释了其对传统功能复合材料的颠覆性意义。最后总结了该材料具有的若... 先进复合材料是目前航空航天结构主要材料之一,其用量已经成为航空航天结构最重要的先进性标志。阐述了未来功能复合超材料的定义、理论结构以及应用现状和前沿技术,解释了其对传统功能复合材料的颠覆性意义。最后总结了该材料具有的若干特点并讨论了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 未来功能复合超材料 定制化设计 微结构 功能响应单元

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基于U-net模型的航拍图像去绳带方法 被引量：3

6

作者 洪汉玉 孙建国 +2 位作者 栾琳 王硕 郑新波 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期786-794,共9页

光启云端号平台是用电缆绳索牵引气囊的,由于空中航拍摄像系统悬挂在气囊下方,摄取的图像不可避免地含有绳带信息,这些绳带信息影响图像质量,所以在场景分析和目标检测中需要剔除。提出一种基于U-net模型的绳带检测算法,引入深度可分离... 光启云端号平台是用电缆绳索牵引气囊的,由于空中航拍摄像系统悬挂在气囊下方,摄取的图像不可避免地含有绳带信息,这些绳带信息影响图像质量,所以在场景分析和目标检测中需要剔除。提出一种基于U-net模型的绳带检测算法,引入深度可分离卷积提高计算速度,采用一种带权重的交叉熵作为损失函数,解决类别不均衡带来的收敛不稳定问题,最终的模型能够用较少的样本在较短的时间内,快速准确地检测绳带,利用快速行进修复算法(FMM)对绳带图像进行了修复。实验结果表明:该算法的mIOU达到62.8%,得到了较好的去绳结果。 展开更多

关键词 空中航拍 绳带检测 语义分割 U-net模型

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基于聚酰亚胺基底的太赫兹滤波器 被引量：4

7

作者 何君 张铁军 +3 位作者 熊伟 张波 和挺 沈京玲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3050-3053,共4页

超材料是通过人工方式做成的具有特殊电磁特性的亚波长周期性金属结构,通过合理的设计样品结构,可以实现自然界中传统材料无法实现的电磁现象。超材料可以广泛用于电磁隐身、完美吸收、负折射率等研究领域,近些年,随着太赫兹技术的发展... 超材料是通过人工方式做成的具有特殊电磁特性的亚波长周期性金属结构,通过合理的设计样品结构,可以实现自然界中传统材料无法实现的电磁现象。超材料可以广泛用于电磁隐身、完美吸收、负折射率等研究领域,近些年,随着太赫兹技术的发展,太赫兹超材料器件被广泛研究。由于硅(Si)对于太赫兹波的透过率较高,通常选取Si作为基底材料。但Si硬度较高、不易弯曲且易碎等缺点限制了THz超材料的应用。聚合物材料聚酰亚胺具有柔性,作为基底,克服了传统硅基底的缺点,透过率可以与Si匹敌,而且其表面光滑,适合传统光刻技术加工。对聚酰亚胺在太赫兹波段光学性质的测试结果表明,此种材料的折射率在1.9左右,透过率达到80%以上。设计了一种双开口谐振环结构,研究了其太赫兹波透射性质以及随太赫兹波的入射角度和样品曲率的变化规律,发现透射峰强度和峰位均不发生改变。此结果展示了将平面滤波延伸到曲面滤波领域的可能性,若将聚酰亚胺基底做薄,为今后太赫兹频段隐身衣的研究提供基础。将不同结构的两种样品叠加在一起制成宽谱滤波器,50%的带宽达到181GHz。此种宽带滤波器制作简单,滤波效果显著,为太赫兹波段宽带滤波器的制作提供一种新思路。 展开更多

关键词 太赫兹波 开口谐振环 聚酰亚胺 宽带滤波器

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宽带压电振动能量收集器结构设计与实验验证 被引量：3

8

作者 邓志强 王翔 +3 位作者 郑政 李春来 李欢 伞海生 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2287-2291,共5页

为了收集环境中随机振动的能量,提出谐振频率和带宽皆可调的压电振动能量收集方法.通过调节止挡块的高度,振动能量收集器可以达到自由、碰撞和预紧3种工作状态.根据3种工作状态,建立振动数学模型,利用有限元和MATLAB软件仿真振动能量收... 为了收集环境中随机振动的能量,提出谐振频率和带宽皆可调的压电振动能量收集方法.通过调节止挡块的高度,振动能量收集器可以达到自由、碰撞和预紧3种工作状态.根据3种工作状态,建立振动数学模型,利用有限元和MATLAB软件仿真振动能量收集器的输出性能.加工L型四悬臂结构的大尺寸原理样机,在1g激励加速度下,测试自由、碰撞和预紧3种结构下的电压输出与频率的关系.实验结果与建模仿真结果表明,碰撞振动模式比自由和预紧模式有更好的能量收集效果,结构的非线性刚度对能量收集器的谐振频率和带宽有显著影响. 展开更多

关键词 振动能量收集 压电 可调谐带宽和频率 非线性效应

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一种基于形状的红外图像泄漏气体检测方法 被引量：8

9

作者 刘路民根 张耀宗 +1 位作者 栾琳 洪汉玉 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期468-472,共5页

针对工业生产中泄漏气体导致的爆炸和火灾问题,提出一种基于形状和SVM分类的红外图像泄漏气体检测方法。采用泄漏气体和干扰物红外图像样本的形状特征训练SVM分类器,通过对红外图像序列采用基于背景差分的运动检测得到候选目标区域,再... 针对工业生产中泄漏气体导致的爆炸和火灾问题,提出一种基于形状和SVM分类的红外图像泄漏气体检测方法。采用泄漏气体和干扰物红外图像样本的形状特征训练SVM分类器,通过对红外图像序列采用基于背景差分的运动检测得到候选目标区域,再对候选目标区域提取其形状特征,最后使用SVM分类器进行判别,从而得到最终的检测结果。使用乙烯气体泄漏仿真数据进行实验,检测率最高可达98%,结果表明,采用该方法可以有效检测泄漏气体,相比其他方法,极大地减少了干扰物造成的误检。 展开更多

关键词 气体检测 形状特征 支持向量机 红外图像

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耐腐蚀吸波超材料的制备及应用 被引量：4

10

作者 孙明娟 刘光烜 +1 位作者 张淑媛 李雪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期613-616,638,共5页

以包覆型羰基铁为微结构材质制备超材料薄膜,通过调整薄膜中吸波剂的含量实现超材料薄膜电磁参数的调控,借助CST仿真获得吸波结构件模型。随着包覆型吸波剂含量由10%增加至80%,超材料薄膜的介电损耗降低,磁损耗增加,从而导致阻抗匹配更... 以包覆型羰基铁为微结构材质制备超材料薄膜,通过调整薄膜中吸波剂的含量实现超材料薄膜电磁参数的调控,借助CST仿真获得吸波结构件模型。随着包覆型吸波剂含量由10%增加至80%,超材料薄膜的介电损耗降低,磁损耗增加,从而导致阻抗匹配更理想,吸波峰强度增加,位置红移。包覆型吸波剂经耐盐雾测试后,电磁参数及吸波性能均无明显变化,表明吸波剂具有优良的耐腐蚀性能。超材料薄膜用于吸波结构件,吸波峰峰值增加,对宽带吸波体的设计具有重要意义。 展开更多

关键词 耐腐蚀 超材料 吸波 微结构 电磁参数

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多次固化对复合材料性能的影响 被引量：2

11

作者 胡紫阳 王永庆 李雪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期273-275,共3页

为了更好地研究多次固化对复合材料性能的影响,研究了多次固化对复合材料层合板的力学性能、介电常数和损耗角正切值的影响,还研究了蜂窝夹芯结构复合材料的剥离强度。结果表明:随着固化次数的增加,层合板的拉伸强度、压缩强度、弯曲强... 为了更好地研究多次固化对复合材料性能的影响,研究了多次固化对复合材料层合板的力学性能、介电常数和损耗角正切值的影响,还研究了蜂窝夹芯结构复合材料的剥离强度。结果表明:随着固化次数的增加,层合板的拉伸强度、压缩强度、弯曲强度几乎不发生变化,剪切强度随固化度增加有所提升;介电常数和损耗角正切值的变化幅度不大;同时,蜂窝夹芯结构复合材料的剥离强度随固化次数增多有所降低。多次固化基本不影响复合材料耐受大功率电磁的性能。 展开更多

关键词 复合材料 力学性能 介电常数 损耗角正切值 多次固化

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基于摩擦轮反馈的数字液压缸系统 被引量：2

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作者 赵明安 詹江正 +2 位作者 刘忠 霍佳波 石世杰 《液压与气动》 北大核心 2021年第3期94-101,共8页

提出了一种柔性闭环反馈式数字液压缸系统。该系统采用一种基于摩擦轮柔性连接方式进行反馈控制,通过步进脉冲信号驱动阀芯轴向移动,打开进出油口,推动活塞杆移动,并带动摩擦轮转动,通过与摩擦轮相连接锥齿轮传动将活塞杆运动传递给反... 提出了一种柔性闭环反馈式数字液压缸系统。该系统采用一种基于摩擦轮柔性连接方式进行反馈控制,通过步进脉冲信号驱动阀芯轴向移动,打开进出油口,推动活塞杆移动,并带动摩擦轮转动,通过与摩擦轮相连接锥齿轮传动将活塞杆运动传递给反馈螺母,进而控制阀芯反向移动,闭合进出油口。该系统通过阀芯的轴向移动距离来控制液压缸的输入流量及活塞杆行程;通过摩擦轮直径大小和对活塞杆正压力以及锥齿轮模数来控制反馈系统的灵敏度和反馈精度;通过摩擦传动避免刚性连接件的机械冲击,减缓构件机械磨损及污染油液,从而提高系统可靠性,并对数字液压缸系统建立数学模型,推导传递函数,运用AMESim仿真软件分析系统的可行性、稳定性以及在不同情况下的动态特性。 展开更多

关键词 摩擦轮 柔性反馈系统 闭环控制 数字液压缸 数值仿真

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金属-电介质复合材料中非局域效应诱导的偏振分光器（英文）

13

作者 王敦建 李肃成 +4 位作者 季文杰 熊伟 张磊 商院芳 罗杰 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期445-450,共6页

基于具有强非局域效应的金属-电介质多层膜结构提出了三种偏振分光器.当多层膜结构的平均介电常数为零时,横电偏振电磁波对应的等频率曲线为一很小的圆,而横磁偏振电磁波对应的等频率曲线则为两支抛物线,这是由表面等离激元诱导的非局... 基于具有强非局域效应的金属-电介质多层膜结构提出了三种偏振分光器.当多层膜结构的平均介电常数为零时,横电偏振电磁波对应的等频率曲线为一很小的圆,而横磁偏振电磁波对应的等频率曲线则为两支抛物线,这是由表面等离激元诱导的非局域效应引起的.利用该多层膜结构在不同偏振电磁波下等频率曲线表现出巨大差异这一特性,提出了三种偏振分光器,其中包含厚度远小于波长的超薄偏振分光器.这些结果有望在偏振选择吸收体以及集成光子器件中有潜在应用. 展开更多

关键词 非局域效应 偏振分光器 零折射率材料 金属 电介质复合材料

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大功率电磁波照射下超材料多物理场耦合行为 被引量：1

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作者 王储 周珏辉 +2 位作者 周添 陈亦伦 宋荟荟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期84-88,共5页

超材料由于具有超常规物理性质而被应用于新型天线罩等电磁功能部件。本工作针对大功率电磁波照射下超材料天线窗/天线罩的非线性效应进行了有限元计算。通过模拟电磁波-热耦合行为,研究连续和脉冲电磁波照射下给定超材料的发热情况及... 超材料由于具有超常规物理性质而被应用于新型天线罩等电磁功能部件。本工作针对大功率电磁波照射下超材料天线窗/天线罩的非线性效应进行了有限元计算。通过模拟电磁波-热耦合行为,研究连续和脉冲电磁波照射下给定超材料的发热情况及其对超材料透波率的耦合。经过优化,开发了耐受1.7W/cm^2连续电磁波及峰值功率7W/cm^2的超材料微结构,稳态最高温度为145℃,大功率照射下透波率劣化2%以内。通过样件实测,经大功率电磁波照射后,超材料平板的透波率劣化在1%以内。 展开更多

关键词 超材料 大功率电磁波 多物理场耦合 有限元仿真

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