一米长四翼型RFQ调谐研究(英文)

为获取ADS工程中四翼型RFQ加速器在设计、调谐和运行等方面的经验,设计和建造了一台一米长四翼型RFQ加速器。该RFQ的设计频率为162.5 MHz,但是测量结果显示即使没有调谐器时,腔体的频率也为163.7 MHz。为降低腔体频率,使用四线模型理论进行了分析并重新设计了腔体的端板。使用了二极模稳定杆来加大四极频率与相邻二极频率的间隔。最终测量结果显示,在腔体电压分布没有大的波动的情况下腔体频率达到了设计频率。同时,腔体Q值降低了1%,这就要求需要更多的功率注入腔体。使用水对二极模稳定杆进行了冷却,以便腔体能够稳定工作。     

平行板叠末端交变流场的可视化实验研究

本文应用Particle Image Velocimetry(PIV)技术,对平行板叠后端交变流场进行了可视化实验研究。实验测得了在热声热机中加入板叠后,交变流动在平板末端涡旋的产生情况,分析了通道中心置轴线上速度分布曲线的变化。结果显示,随驱动比(为最大压力振幅与平均压力之比)的增加,板叠末端涡旋影响区域增大,其结构也由对称变为不对称;板叠末端形状为半圆形时涡旋形状变圆,板叠末端为三角形时涡旋被压扁而紧贴壁面。该研究对深入了解热声板叠术端附近流动状况与热交换之间的相互影响具有意义。     

基于面积坐标和解析试函数的厚薄通用板单元

求出了Mindlin-Reissner厚板理论控制方程的基本解析解,以其作为试探函数构造了两个基于第二类四边形面积坐标的广义协调厚薄通用板单元AATF-PQ4a和AATF-PQ4b;在此基础上计算了承受均布荷载方板的中心挠度和中心弯矩。结果表明:两种单元随网格加密而趋近于精确解,表现出较高的精度和较好的收敛性,而且AATF-PQ4b的收敛速度比AATF-PQ4a快;对于薄板极限情况,这两种厚薄通用板单元自动退化为薄板单元,完全无剪切闭锁现象发生;两种板单元均对网格畸变不敏感,具有较好的稳定性,适用于实际工程计算。     

两平行接地大导体板间带电圆柱体的电场及系统的电容

利用保角变换,给出两平行接地大导体板间带电圆柱体电场的分布规律,绘制其横截面上的电场线与等势线图,并计算该导体系统单位长度的电容.     

支撑板缝隙对蒸汽发生器热工水力特性的影响

采用CFD方法数值研究支撑板缝隙对蒸汽发生器热工水力特性的影响,获得了一次侧流体温度,二次侧流体温度、传热系数、质量含汽率以及传热管温度等关键热工水力参数的局部分布规律,计算所得出口质量含汽率与大亚湾核电站实际运行参数相符;支撑板缝隙处传热管壁温高于流水孔处,支撑板处传热管外壁温度沿圆周方向变化呈周期性波动,无缝隙结构的波动幅度明显高于有缝隙结构。缝隙处质量含汽率高于流水孔处,而流体平均流速小于流水孔处,导致缝隙中液体不足,增加了支撑板缝隙处杂质浓缩和传热管应力腐蚀的可能。     

基于三波段光学成像系统的地物辐亮度系数测量

为了对地面目标的辐亮度系数进行测量,研制了一套包含紫外、可见光和近红外三个波段的光学成像系统,用积分球对其辐亮度响应进行标定,得到辐亮度与图像灰度值和探测器积分时间的拟合方程。提出了一种地面目标辐亮度系数测量方法,采用两块不同辐亮度系数的漫反射板作为参照物,建立辐亮度方程组,最终求解得到的目标辐亮度系数表达式中将不含气象参数项。利用研制的三波段光学成像系统,对绿草地的辐亮度系数进行测量,使用辐亮度系数分别为0.99、0.50、0.20、0.10的四块漫反射板,测得草地的紫外、可见光和近红外波段的辐亮度系数分别为0.070、0.184和0.429。     

功能梯度压电圆板轴对称自由振动问题精确解

将功能梯度压电圆板的位移变量和电势变量写为分离变量的形式，由压电动力学平衡方程导出以位移、电势及其一阶导数为状态变量的状态方程，考虑周边固支接地的边界条件，导出了求解功能梯度压电圆板自振频率精确解的方程。将方程退化至一般的非梯度纯弹性圆板的形式，求解其自振频率，得到的结果与相应的理论解完全吻合，从而验证了本文方法的正确性。更进一步地对梯度函数沿板厚以指数形式变化的功能梯度压电圆板的自振频率进行了计算，并得到了梯度化对板自振频率的影响规律。     

磁场对铁磁结构动态特性的影响

研究了两种铁磁材料结构(板梁和圆柱壳)在不同的磁场下固有频率的变化。频谱分析仪产生的扫频正弦信号通过压电陶瓷片对试件进行激励;压电薄膜作为感知元件再把感知信号送回频谱分析仪。根据共振原理,从频谱分析仪的频率响应曲线可以得到试件的各阶固有频率。通过改变外加磁场的大小,用同样的方法可以得到不同磁场下的固有频率。实验结果表明,铁磁板梁固有频率的变化很大程度上依赖于所施加磁场的方向:当磁场顺着板梁的长度方向时,板梁的固有频率会随着外加磁场的增大而增大;然而当磁场施加在板梁的厚度方向时,固有频率是先降低然后再升高。对铁磁材料圆柱壳,当磁场顺着圆柱壳的轴线方向增大时固有频率是逐渐增大然后达到一个饱和值。     

任意支承条件下连续板系结构的有限板块解法

本文基于薄板小挠度弯曲理论,构造出板元内部解析、边界挠度和边界法向弯矩以带补充项的付氏级数逼近、同时考虑域内多点支承作用的板元位移函数,给出了一个适用于任意支承条件下连续板系结构的有限板块法求解格式。数值计算结果表明:本文的方法具有良好的计算精度和计算效率,适于工程应用。     

非完善正交异性复合矩形板在面内双向压缩作用下的后屈曲

本文是文[1,2]工作的继续,给出了非完善正交异性复合矩形板在面内双向压缩作用下后屈曲平衡路径渐近表达式。