摘要：研究目的:小半径曲线钢箱梁桥正交异性钢桥面板构造繁复,弯扭耦合作用下受力特性极为复杂。为了探究该类型桥面板力学特性,并提出合理构造优化建议,本文依托西安市某立交小半径曲线钢箱梁匝道桥,采用数值分析方法研究局部荷载作用下曲线钢箱梁桥面板力学行为,并基于正交试验方法,利用IntelliJ IDEA软件开发曲线钢箱梁桥面板构造优化程序,实现桥面板多目标构造参数优化。研究结论:(1)边跨最大正弯矩截面为大多数控制细节的最不利荷载控制截面,其中车轮荷载作用于边跨最大正弯矩位置时控制细节3(横隔板过焊孔圆弧位置)的主应力明显大于最大负弯矩和零弯矩位置,且车轮荷载作用于曲线钢箱梁外侧会增大桥面系应力;(2)车轮荷载作用于纵肋正上方和中间时产生的各控制细节主应力较相近,但作用于横隔板中间与正上方造成的局部应力具有显著差异,进而确定曲线钢箱梁正交异性桥面板各控制细节的最不利荷载作用位置;(3)通过多目标优化构造运算确定的曲线钢箱梁正交异性组合桥面板的合理构造,可显著改善桥面板力学特性;(4)本研究成果可为曲线钢箱梁正交异性桥面系构造设计和养护方法提供优化建议。

摘要：文章研究了T-S模糊多项式奇异系统的滑模控制问题.针对被控制对象的T-S模糊多项式奇异模型,设计一种带有奇异矩阵的分段切换面的滑模控制器,并利用SOS技术和含有非正定项的分段李雅普诺夫函数,给出滑动模态广义耗散可容许的充分条件,设计滑模控制器使系统状态保持在切换面上.最后,通过一个数值算例证明所提方法的有效性.

摘要：受极端气象、极端气候和人类活动的影响,目前我国城市内涝问题频发,城市内涝已经成为严重的城市问题。西安市作为国家中心城市、陕西省省会,城市内涝问题相对突出,为了研究西安市城市内涝发生原因和相关治理对策,本次研究通过收集城市内涝点分布、城市土地利用类型变化、区域降水变化等数据,将相关数据通过ArcGIS软件进行空间分析,并结合西安市暴雨强度公式与设计暴雨强度公式,研究西安市发生城市内涝的内在机理和结局措施。研究表明,城市化的迅速发展、气候变化、地势低洼、城市排水系统建设的标准较低等是西安市内涝灾害频发的原因。本研究对于西安市完善城市灰色设施和绿色设施,解决城市内涝问题具有重大意义。

摘要：针对Duffing振子进行同频微弱信号检测时存在的检测盲区,提出了一种策动力移相法予以消除.结合微弱信号特性对检测盲区表达式进行分析,得出了策动力与待测信号的"相差"位于检测盲区时的角度范围,通过使策动力相位产生相移量π后实现对同频信号的检测,实验证明了方法的可行性.为了克服定性分析的不足和有效区分振子系统信号检测过程中出现的不同状态,构造了一个基于类Halmiton系统的检测统计量,并设计了基于该统计量的任意频率信号检测方法步骤,方法的核心是以检测统计量出现极大值处所在的连续两个频点作为待测信号的频率范围.在不同检测过程的仿真实验基础上,给出了混沌、间歇混沌和大周期的检测统计量数值范围,进而利用该数值范围作为判据实现了对任意频率信号的检测.实验结果表明,该方法不仅为系统状态提供了定量的判据准则,而且提高了信号检测性能,进一步完善了现有利用Duffing振子进行微弱信号检测的方法.

摘要：基于开口谐振环(split-ring resonator,SRR)奇异的电磁特性,设计并制备了一种覆盖C和X波段的高增益SRR-Vivaldi端射天线.采用等效分析方法对SRR结构谐振特性进行了研究,并将其应用于传统Vivaldi天线指数渐变槽线前方,使SRR结构形成特殊谐振能力的引向器,将天线表面电流集中于端射方向,在保证天线尺寸和带宽不变的前提下,实现了天线增益的有效提升.仿真和测试结果表明,新型SRR-Vivaldi天线在C波段增益平均提高75.44%,xoy面和xoz面半功率波束宽度都缩减20°以上;在X波段增益平均提高24.46%,xoz面半功率波束宽度大约缩减25°.该结构具有低成本、设计简单、便于加工、利于共形等优点,为端射天线提高增益和增强定向性提供了新思路.

摘要：设计并制备了一种兼具高增益和低雷达散射截面(radar cross section,RCS)的微带天线,通过给原始微带天线加载双屏频率选择表面(frequency selective surface,FSS)覆层,使其具有宽带的3 d B增益带宽和宽带、宽角度的低RCS特性.该FSS单元的上层是四个开口处都焊有电阻的金属环结构,下层是中间和四边都开缝的金属贴片结构.上层加载的电阻主要用于吸收雷达入射波,减缩天线RCS;下层的贴片和天线地板构成Fabry-Perot谐振腔,提高天线增益.在5.75—11.37 GHz频带内,S22<-10 d B,S12<-10 d B;在11.21—11.54 GHz频带内,S11反射系数相位曲线斜率为正,幅度模值均在0.86以上.实验结果表明:与原始天线相比,在谐振频点11.73 GHz处,天线增益提高3.4 d B,E,H面的半功率波束宽度分别减小16°和50°;天线的3 d B增益带宽为10.00—12.40 GHz,完全覆盖阻抗带宽.在4.10—11.30 GHz频带内,天线法向RCS均有3 d B以上的减缩,最大减缩23.08 d B;4.95 GHz处的单站RCS在-20°—20°的角域、双站RCS在-37°—37°的角域均有3 d B以上的减缩.实验结果证实了该FSS覆层可用于同时改善天线的辐射和散射性能.

摘要：设计并制备了一种基于人工磁导体(artificial magnetic conductor,AMC)的覆盖X和Ku波段的宽带低雷达散射截面(radar cross section,RCS)反射屏.将双频带耶路撒冷十字形AMC结构和宽带双金属方形AMC结构复合,通过参数优化,使耶路撒冷十字形结构的反射相位反转频点与方形结构的反射相位零值频点重合或者非常接近,进一步扩宽有效相位差区域,从而拓展RCS减缩带宽.给出了反射能量峰值方位的一般理论计算公式,当入射角度、棋盘单元尺寸和观察频率确定后,可通过公式计算出反射峰的方位.HFSS软件仿真结果与理论计算结果符合较好,验证了理论公式的正确性.同时与等尺寸金属平板相比,在7.4—17.0 GHz频带内,除9.8 GHz附近的少数频点外,天线后向RCS均有-10 d B以上的减缩,基本覆盖X波段和Ku波段,相对带宽为78.7%,在11.6 GHz时,减缩量最大,达到40.3 d B.加工了反射屏实物并进行测试,测试结果与仿真结果基本一致,证实了反射屏具有宽带的低RCS特性.

摘要：为了展宽天线的波束宽度，在磁电（ME）偶极子天线的基础上，该文设计出一种低交叉极化宽频带宽波束的新型磁电偶极子天线。通过将振子倾斜弯折，展宽了天线的波束宽度；结合6个寄生振子的对称加载，提高了辐射方向图的一致性。在？型馈电结构基础上，优化天线的振子间距和振子长度，实现了天线58.5%的相对带宽（S11？-10 dB），频带范围为2.3~4.2 GHz；对振子倾斜角度以及寄生振子的参数进行优化，在2.4~4.0 GHz的频带内实现了辐射方向图E面和H面同时达到120＆#176;以上的半功率波束宽度（HPBW）。测试与仿真有较好的一致性，证明了所设计天线不仅具有宽频带宽波束特性，同时在整个频带范围内方向图的一致性得到了极大地提高。

摘要：自旋神经元是一种新兴的人工神经形态器件,其具有超低功耗、强非线性、高集成度和存算一体等优点,是构建新一代神经网络的强有力候选者.本文提出了一种磁场辅助磁弹应变驱动的混合时钟自旋神经元,利用OOMMF微磁学仿真软件建立了该神经元器件的微磁学模型,基于LLG方程建立了其数值仿真模型,利用所设计的自旋神经元构建了3层神经网络,研究了不同纳磁体材料(Terfenol-D,FeGa,Ni)神经元器件的激活特性及其对MNIST手写数字数据集识别性能的影响.OOMMF仿真和数值模拟发现,设计的混合时钟结构能够成功驱动纳磁体发生随机磁化翻转,有效模拟生物神经元的激活行为和特性.MNIST手写数字识别结果表明:当输入不同范围的磁场使得3种材料的自旋神经元都达到饱和识别精度时,该自旋神经元器件具有与Sigmoid神经元器件相同的识别能力,有望替代传统的CMOS神经元,并且选择合适的磁致伸缩层材料能够进一步降低智能计算的整体功耗;当输入相同范围的磁场时,Ni构成的自旋神经元的识别速度较慢.研究结果可为新型人工神经网络和智能电路的设计及应用奠定一定的理论基础.

摘要：设计了一种基于分形树结构的高性能频率选择表面(frequency selective surface,FSS),并将其作为微带天线的空间滤波器,同时改善天线的辐射与散射性能.该FSS单元是由两层金属及其中间介质组成,上、下层金属采用金属柱连结,整体构成树枝状分形结构.通过优化参数,得到了一种宽带、极化无关、宽入射角、小型化的超薄FSS,厚度只有约0.017λ.将该FSS应用于微带天线后,天线的相对带宽拓展到40%,工作频段内的增益得到改善,9.6 GHz时,天线的增益提高了6.7 dB,同时,天线工作频带内的雷达散射截面(radar cross section,RCS)也得到了明显减缩,最大减缩为12.7 dB.实验结果与仿真结果符合得较好,证实了该空间滤波器具有提高宽带天线增益、增强天线定向性、改善天线带宽与降低天线带内RCS的效果,可以应用于宽带天线带内辐射与散射性能的同时改善.