摘要：通过合理设计对比模型,提出一种新型树脂基复合材料引射因子测试方法,针对新型树脂基复合材料开展电弧风洞试验,获得树脂基材料有热解气体引射和无热解气体引射时壁面热流密度,研究树脂基材料在特定热环境条件下的引射效应,获取能够评价新型树脂基材料引射效应的引射因子。结果表明:试验状态下,石英酚醛复合材料炭化速度大于石英杂化酚醛复合材料;石英酚醛复合材料引射因子约为0.825,在实际设计中此类材料需要考虑引射效应对表面热流的影响;石英杂化酚醛复合材料引射因子约为1,热解气体引射产生的热阻塞效应基本可以忽略。

摘要：频率选择表面(FSS)在多频接收系统中具有广泛的应用,并在不少情形下需要大角度入射和分极化接收。采用十字金属线和贴片设计了一款双极化工作的FSS,能够实现在45°角入射的情况下,透射(55±5)GHz、同时反射(33±5)GHz的信号;且透射的(55±5)GHz信号为垂直极化,反射的(33±5)GHz信号为平行极化,实现了双频带和双极化接收。利用印制电路板技术对该FSS进行样品加工,采用自由空间法进行测试。测试结果与仿真结果具有很好的吻合度。

摘要：基于时间反演腔的电磁波时间反演技术在许多方面有着潜在的应用,如脉冲压缩、功率合成、微扰探测、波束成形等.其中,时间反演腔通常采用具有多径传输特征的微波混沌腔.利用衍射理论,虽然可以证明这类腔体在时间反演过程中具有时空聚焦特性并可用于脉冲压缩,但是它不能用于分析腔体的反演性能.为了得到一个合适的分析方法并可用于指导时间反演腔设计,本文基于信道理论,分析电磁波传播的散射、扩散和衰减特性,构建了时间反演腔的多径信道模型,并详细研究了路径之间的串扰特征,给出反演重构信号的时间旁瓣产生机理、时移特征以及对主瓣的干扰情况.另外,根据随机平面波假设,还分析了空间焦斑的分布特征.实际焦斑大小不但受限于衍射极限而且还与初始焦斑大小有关.这些理论分析结果与实验和数值仿真结果基本一致.

摘要：为确保双路燃气组合热试验过程中试件表面热流与高超声速气动热流的吻合性,对试验参数进行了优化设计。针对典型尖楔结构建立了双路燃气组合加热的数值计算模型,通过拉丁超立方采样及基于模糊聚类的加点策略获取了128个样本点,开展了数值模拟,并采用Kriging代理模型以及带精英策略的非支配排序遗传优化算法,以燃气加热热流与气动热流的吻合度为优化目标,完成了多目标优化。结果表明,通过增加样本点,显著减小了代理模型误差;8个测试样本点下试件表面热流密度平均相对误差最大约为7%,大部分区域平均误差不超过5%,方均根误差的均值为1.72%,最大值误差的最大值为13.6%,表明Kriging代理模型具有较高的预测精度;通过优化,试件表面燃气加热热流分布与气动加热热流分布吻合较好,驻点处热流密度相对误差小于1%,平板区域相对误差不超过10%,表明了基于Kriging代理模型的双路燃气组合热试验参数优化方法的有效性。

摘要：为了降低功耗、实现超快速响应和动态可调谐,设计了基于四盘形谐振腔耦合等离子体波导系统.使用两种不同的方法理论分析了等离子体诱导透明(PIT)效应:一种是明暗模式谐振腔之间的直接相消干涉,另一种是谐振腔之间通过等离子体波导的间接耦合.采用光学Kerr效应超快调控石墨烯-Ag复合材料波导的传输相移,实现了1 ps量级的超快响应时间.当泵浦光强低至11.7 MW/cm^(2)时,等离子体诱导透明系统能够实现透射光谱2π相移.通过耦合模式理论和时域有限差分法,研究了模型的三波段PIT效应及其慢光特性.研究表明,系统透射谱的透射峰值超过80%,最大群折射率高达368.并且,整个系统的尺寸小于0.5μm^(2).研究结果为低功耗、超快速、超紧凑型和动态可调谐的多通道光滤波和光存储器件的设计和制作提供了思路.

摘要：[目的]由于目前在反式钙钛矿太阳能电池中使用最广泛的富勒烯基电子传输材料[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PCBM)存在合成复杂、成本高的问题,因此开发低成本、可溶液处理的新型富勒烯电子传输材料具有非常重要的意义.[方法]采用Prato反应一步合成两种低成本的新型富勒烯吡咯烷衍生物F1和F2,并将其作为电子传输材料应用于反式钙钛矿太阳能电池.通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法研究了这两种富勒烯分子的能级,并研究了由这两种富勒烯吡咯烷衍生物作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池的光伏性能.[结果]含有苯甲酸酯侧链的F2比含有烷基酸酯侧链的F1具有更高的电子迁移率,因此对应的器件获得了更高的填充因子和光电转换效率.最终,以F2作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池获得了最高19.86%的光电转换效率,这一结果与同等实验条件下制备的基于PCBM的对照器件的效率基本一致.[结论]本研究采用Prato反应一步合成了两种富勒烯吡咯烷衍生物,并发现侧链对其光伏性能有重大影响.该项工作对于开发兼具高效率和低成本的可溶液处理的富勒烯基电子传输材料的设计具有一定的参考价值.

摘要：设计了一台可输出1064 nm和532 nm激光脉冲的高能高频激光器,分别用于EAST汤姆逊散射诊断系统对芯部区域和边界区域等离子体电子温度和密度的诊断。该激光器采用电光调Q、卡塞格林非稳腔以及氙灯泵浦脉冲放大器实现频率为100 Hz的3.5 J@1064 nm激光输出。通过两级半导体侧泵浦模块对基频光能量放大,输出激光能量5.5 J@1064 nm。通过理论计算和分析,确定泵浦模块的放大能力,并与实验结果进行对照。采用LBO晶体对基频光进行倍频,输出能量为3 J@532 nm的脉冲激光,倍频效率为55%。输出基频光光斑直径约为14.51 mm,脉冲宽度11.90 ns,倍频光光斑直径约为17.81 mm,脉冲宽度9.92 ns,激光脉冲呈超高斯平顶分布。重复频率从1~100 Hz可调,汤姆逊散射诊断的空间分辨率达10 ms,为芯部和边界输运垒等微观物理问题的研究提供了条件。

摘要：为满足电子电路、燃料电池、激光器等精密仪器及器件的持续高效散热需求,本文设计了一种基于冲击流动的分流式正弦型微通道换热器,传热效率更高,压降损失更小,加工工艺更简单。本研究主要通过热–流–固耦合的数值模拟方法,对比了微通道宽度、深度、形状及分流结构对换热器传热和流动特性的影响。模拟结果表明:带有8个分流通道的分流式正弦型微通道换热器的综合性能最好,微通道长、宽、深尺寸为30 mm×0.4 mm×2.5 mm,在冷却液流量为0.6 mL·s^(-1)时,总热阻为0.247℃·W^(-1)。在实际工作中,换热器总热阻为0.395?C·W^(-1),压降损失也较小,所得实验结果与模拟结果基本吻合,相比于预设计的换热器和大通道换热器,优化后的正弦型微通道换热器在传热和流动性能方面均获得了显著提升。

摘要：针对传统热约束方式存在表征不合理的问题,通过热响应方程变换和热环境近似拟合,建立包含热响应模型的高速飞行器增广动力学模型,实现以飞行器防隔热层外壁温度和内壁温度作为热约束的目标。针对定常攻角飞行方案存在跳跃高度衰减较快的问题,提出一种高度-速度(H-V)反馈控制的轨迹设计方法,使用高度和速度信息联合调节攻角,实现大空域反复穿梭跳跃飞行,进一步降低高速飞行器防隔热层内壁温度。针对拉偏情况下内壁温度上边界不确定的问题,提出一种具有内壁温度边界线特征的标称轨迹设计方法,使用最严峻的极值拉偏条件作为输入进行设计,实现对高速飞行器防隔热层内壁温度的上边界约束。针对拉偏情况下大空域反复穿梭跳跃飞行轨迹跟踪误差较大的问题,提出一种H-V反馈跟踪的在线制导方法,通过高度和速度偏差信息分别调节倾侧角和攻角,实现对高速飞行器标称轨迹的精确跟踪并满足内壁温度上边界约束,蒙特卡罗仿真表明其具备较好的鲁棒性。

摘要：以铝/不锈钢金属管为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件结合SPH-FEM耦合法和拉格朗日法对其爆炸焊接过程进行了数值模拟。研究了炸药爆速对复合管结合质量的影响。结果表明:炸药爆速对基复管的塑性变形和复管碰撞速度影响较大,塑性变形和复管碰撞速度过小或过大均不能实现良好结合;在炸药爆速为1 950~2 150 m/s左右时,基复管结合质量较好,这与试验所得结论一致;拉格朗日法的前期建模较为简洁,模拟过程中SPH-FEM耦合法耗时较多;拉格朗日法所测得的碰撞速度与理论计算值误差较大,且SPH-FEM耦合算法能较好地处理高速爆炸冲击问题。