摘要：本文介绍了一种工作于ISM频段(2.4～2.485GHz)具有高增益特性的3×3微带天线阵的设计,并对其阵列设计方法进行了研究分析。为减少阵列的设计周期,借助ANSYS HFSS仿真软件中的周期性边界进行阵列中单元(简称阵元,下同)的优化计算。文中还一体化设计了用于阵列单元馈电的非对称性微带功分馈电网络,该馈电网络由若干个等分/不等分的"T"形功率分配器、?/4阻抗转化器和180°移相器构成。天线阵测试结果与仿真结果具有很好的一致性,测试结果显示:该天线阵在ISM频段内驻波≤1.5,增益≥16.85dBi,增益变化≤0.3dBi,尺寸250×250×10mm3,天线口径效率高达92%～96%。

摘要：构造满足周期性边界条件的环形B样条基组,并将之应用于单电子量子环基态及激发态能级的计算.该方法计算基组较小,可以处理变量不可分离的非线性微分方程,简化计算模型.使用Ga As量子环的参数进行计算,结果与已有文献结果符合.结果显示电子的能级呈现AB振荡现象.若量子环上存在杂质,则基态和低激发态能级将不随磁场作AB振荡.此数值方法可推广至更复杂的具有周期势分布的结构.

摘要：以溶胶-凝胶法制备的层状SiO_(2f)/SiO_2织物复合材料为研究对象,采用试验和数值方法研究了材料的变形机制和弹性常数。首先,采用试验方法测量了材料沿纤维方向的弹性模量;其次,采用代表性体积单元法建立材料的胞元模型,并基于周期性边界条件,得到材料的等效杨氏模量,与通试验结果相比较,验证有限元模型的可靠性;最后,通过有限元方法分析胞元在不同拉伸载荷、剪切载荷作用下的变形,从而得到材料的等效拉伸模量、剪切模量和泊松比共9个弹性常数。研究表明:基于周期性边界条件的代表性体积单元法解决了胞元变形不协调问题,可用于预测材料的弹性常数模量,分析结果与试验测试结果相吻合,能够正确反映SiO_(2f)/SiO_2复合材料的力学行为。研究结果可为材料的结构设计和优化提供参考。

摘要：为了研究螺旋扭曲扁管管外强化换热性能,采用周期性边界条件对螺旋扭曲扁管管外层流流动与换热性能进行了数值模拟和理论分析,并且与圆管进行比较。通过建立不同规格的螺旋扭曲扁管换热器几何模型,得出螺旋扭曲扁管的长短轴比a/b越大、螺距s越小,其管外传热性能就越好,强化传热综合性能评价因子就越大,与此同时,其流动阻力也会增大。随着Re数的增大,强化传热综合性能增强,但趋势变缓。该研究结果对螺旋扭曲扁管换热器的设计有一定的参考价值。

摘要：横掠管束模型抽象于水利工程中的绕流柱体群或换热器中的绕流管束。引用周期性边界条件将模型简化,通过数值模拟技术考察了不同雷诺数下的流场和温度场。经过比较发现随着Re数的增大,流动由稳态转变为出现较大的涡,接着涡变小,随后又变大这样的一个循环过程。这是由于随着Re数的增大,惯性力、粘性力与不断生成的微小漩涡三者的共同作用导致。换热过程与流动密切相关。此外,研究了监测点处速度随时间的变化趋势。结果表明:流动呈现出非线性特性,随着Re数的增大,数值解从稳态过渡到周期性振荡最后发展为混沌的状态。

摘要：砂土的宏观渗透性和细观孔隙水平的真实流速对设计反滤层具有重要意义。采用有限元方法离散不可压缩流体流动的纳维一斯托克斯方程,采用不可压缩单元来模拟不可压缩流体,引入周期性边界条件(periodic boundary conditions,PBC)来降低模型尺寸大小的影响。采用该方法计算了X射线微层析成像(X-ray microtomography,XMT)技术重建的砂样和随机生成的砂样模型的渗透性,并与实测值和经验值进行了对比。结果表明:在砂样渗流过程中,孔隙流体绕过固体颗粒流动,细观孔隙流体流速分布并不均匀,而是存在优势水力路径。