卫星焦面PCB板的EMC设计和仿真

总结了设计卫星焦面PCB板中用于解决电磁兼容问题的措施.设计中使用Protel 99SE绘制原理图、制PCB板和DRC检查;用Hyperlynx6.1输出传输线模型;用OrCAD9.2绘制等效传输线原理图、仿真信号完整性波形、确定端接方式和数值.充分地利用了三个软件的特点,对该板进行了电磁兼容设计,信号完整性分析,灵活地实现了多板间的仿真分析,并用仿真结果检验和反馈了PCB的设计.最后给出了用仿真解决时钟信号完整性问题的一个实例.     

电缆负载射频电磁辐射响应规律研究

采用基于有限积分法的电磁仿真软件CST建立等幅正弦波辐照条件下同轴电缆电磁耦合响应模型,研究终端负载电阻及电缆长度对终端响应电压的影响规律。结果表明,随着终端负载电阻的增大,响应电压逐渐增大,而后趋于稳定;不同频率条件下,电缆长度在一个波长范围内,电缆负载响应电压幅值先是随着电缆长度的增加而变大;达到最大值后,随着长度的增加,响应幅值反而减小。     

集成电路方波脉冲注入损伤效应实验研究

为了得到各损伤参数随脉宽的变化规律,寻找建立评价复杂EMP波形对集成电路损伤模型的依据,对2种典型的集成电路器件进行了方波脉冲注入损伤实验。结果表明:RAM6264损伤电压、电流及功率均随脉宽增大而减小,损伤能量处于某一小范围之内,可能属于能量损伤型器件;BG305损伤电压、功率随脉宽增大而减小,损伤能量随脉宽增大而增大,损伤电流处于某一个小范围之内,可能属于电流损伤型器件。     

接近速度和放电电压对空气式静电放电参数的影响

对影响空气式静电放电的一个重要因素——电弧结构进行了理论分析。在此基础上，利用新研制成功的静电放电模拟测试系统，分析了接近速度和放电电压对静电放电电流峰值、上升时间以及感应电压峰-峰值的影响。试验得出，在放电电压一定的情况下，放电电流峰值和感应电压峰-峰值随接近速度的增大而增大；上升时间随接近速度的增大而减小。这些试验结果为建立静电放电抗扰度试验新方法提供了依据。     

球形头部弹丸侵彻运动靶板的数值模拟

为研究球形头部弹丸高速侵彻运动靶板的侵彻规律,运用LS-DYNA动力分析软件仿真研究了不同条件下球形头部弹丸对靶板的正侵彻效应,获得了运动靶板厚度、材料和弹丸着速3种参数对侵彻过程中弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的响应规律。结果表明,随着着速的提高,弹丸翻转幅度和弹道偏移量逐渐减小;随着靶板厚度的增加,弹丸正向翻转角度和轴向剩余速度显著减小,而弹道偏移量增大;3种材料运动靶板中,4340钢靶对弹丸弹道偏移、翻转角度和剩余速度的影响最大,Weldox460钢次之,LY12铝最小。     

双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法精度分析*

主要对双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法及精度进行了分析,给出了系统具体的定位公式和误差计算公式,并针对不同基线和不同基线误差、方位误差下目标GDOP的分布情况进行了仿真分析.仿真结果表明,定位误差随基线长度的增加而减小,随基线和方位误差的增大而增大,当基线增大到一定长度时,定位误差最终趋向稳定,达到最小.     

双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法精度分析

主要对双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法及精度进行了分析，给出了系统具体的定位公式和误差计算公式，并针对不同基线和不同基线误差、方位误差下目标GDOP的分布情况进行了仿真分析。仿真结果表明，定位误差随基线长度的增加而减小，随基线和方位误差的增大而增大，当基线增大到一定长度时．定位误差最终趋向稳定，达到最小。     

采用附加谐振器的压电俘能器动力学建模及振动特性分析

基于压电振动系统的Lagrangian方程,推导了含附加谐振器的压电俘能器机电耦合动力学模型,给出了输出电压的频域表达式,探讨了谐振器中弹簧刚度、质量块质量、阻尼系数以及负载电阻、激振频率等参数对输出电压的幅频特性的影响。分析结果表明:附加谐振结构使得压电俘能器出现二阶谐振,随着弹簧刚度的增加,二阶谐振频率逐渐增加;随着质量块质量的增加,二阶谐振频率逐渐减小;阻尼系数仅对二阶谐振峰值有影响,且峰值随阻尼系数的增加而减小;一阶谐振峰值随激振频率的增加而增加,且一阶谐振频率逐渐向二阶谐振频率偏移;负载电阻不影响谐振频率,系统输出电压和输出功率随着负载电阻的增加而增加。     

预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律

为研究预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律,采用数值仿真的方法对预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律进行分析.利用LS-DYNA有限元仿真软件,建立了不同形状预制破片侵彻靶板的仿真模型,通过与试验结果相对比的方式验证了模型的可信性.分析了破片形状、破片形状比例系数、破片入射速度和靶板厚度对临界跳飞角的影响规律.分析结果表明:在相同条件下,破片临界跳飞角按照圆柱形、方形和球形预制破片的顺序依次减小,随着破片入射速度和破片形状比例系数的增大而增大,并在一定范围内随着靶板厚度的增加而减小.     

电晕放电辐射场若干特性分析

为了研究电晕放电辐射场若干特性,首先进行了电晕放电时电晕电流的理论分析,研究了电晕电流的波形随电压变化情况。然后在采用针-板电极物理实验模型的基础上进行了电晕放电实验研究,分析了放电针上的充电电压对脉冲电流的影响,并确定了辐射场随传播距离的变化规律以及放电重复率随电压的变化情况。实验结果发现,当针为负极性时先发生放电,但正极性下先发生火花放电;电晕放电辐射场与距离成反比关系;放电重复率随着电压的增大而增大。     

工作电压对喷射电沉积Ni镀层形貌及性能的影响

采用喷射电沉积技术制备了Ni镀层。研究了工作电压对电流特性、镀层表面形貌、显微硬度和摩擦学性能的影响。结果表明：随着工作电压的升高,平均电流密度逐渐增大,镀层的显微硬度和耐磨性逐渐增强,镀层表面的平整度和减摩效果下降。     

低功率霍尔推力器阳极供气环工程设计关键参数仿真

为了提高低功率霍尔推力器放电通道内中性原子分布均匀性,采用有限元方法对阳极供气环关键结构参数进行优化研究。针对双腔式阳极供气环结构,重点分析了缓冲腔容积比以及缓冲腔隔板导流小孔数量等关键参数对阳极供气均匀性的影响。研究结果表明:随着缓冲腔容积比的增大,阳极供气环出气孔差异率先快速减小后趋于稳定,其中当容积率k=1.0时,平均差异率和最大差异率分别为1.77%和3.79%;隔板间导流小孔数量从8增加到14时,出气孔差异率呈现浴盆曲线特性,其中导流孔数量为10时,平均差异率和最大差异率分别为1.8%和3.8%。研究结果可为霍尔推力器阳极供气环工程设计提供理论支撑。     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

螺旋桨激励水下艇体振动的试验及数值研究

为考虑螺旋桨真实激励特性,在循环水槽中开展艇尾伴流场中螺旋桨诱导艇尾脉动压力及螺旋桨激励水下艇体振动响应的测量试验。试验结果表明:脉动压力幅值在叶频处最大,且随螺旋桨负载增加而增大,随与螺旋桨之间距离的增大而减小,四叶桨脉动压力在尾翼后的高伴流区幅值较大,五叶桨则在尾翼之间的低伴流区幅值较大；大部分测点的振动响应幅值随螺旋桨负载增加而增大,但也存在叶频处幅值较小和未随负载增加而增大的情况；五叶桨激励引起的侧向振动较四叶桨有所增强而轴向振动有所减弱；特定谱峰频率处振动响应幅值呈一阶弯曲振型,其频率范围与有限元计算结果较为一致。综合采用计算流体动力学、有限元和模态叠加法建立螺旋桨激励水下艇体振动响应的数值计算方法,通过计算与试验结果的对比发现,该方法的计算结果与试验结果吻合较好,相比于采用单位简谐激励的谐响应分析方法更加接近真实情况。     

A reusable planar triggered spark-gap switch batched-fabricated with PCB technology for medium-and low-voltage pulse power systems

Triggered spark-gap switch is a popular discharge switch for pulse power systems. Previous studies have focused on planarizing this switch using thin film techniques in order to meet the requirements of compact size in the systems. Such switches are one-shot due to electrodes being too thin to sufficiently resist spark-erosion. Additionally, these switches did not employ any structures in securing internal gas composition, resulting in inconsistent performance under harsh atmospheres. In this work, a novel planar triggered spark-gap switch (PTS) with a hermetically sealed cavity was batched-prepared with printed circuit board (PCB) technology, to achieve reusability with low cost. The proposed PTS was inspected by micro-computed tomography to ensure PCB techniques meet the requirements of machining precision. The results from electrical experiments demonstrated that PCB PTS were consistent and reusable with lifespan over 20 times. The calculated switch voltage and circuit current were consistent with those derived from real-world measurements. Finally, PCB PTS was used to introduce hexanitrostilbene (HNS) pellets in a pulse power system to verify its performance.     

BLT方程在任意布局传输线串扰分析中的应用

应用BLT方程对任意布局传输线间的串扰进行分析.将传输线离散,并引入理想节点的概念计算离散时引入节点的散射参数,将传输线等效为多导体传输线网络进行求解.主要针对非平行线及交叉线两种具有代表性的传输线布局进行分析,数值算例表明了方法的有效性,能够对电磁兼容中的串扰分析提供理论指导.     

基于BLT方程的传输线终端电磁脉冲时域分析

建立架空单导体线缆模型,运用电磁拓扑理论中的BLT方程对其终端负载响应进行求解,通过Fourier变换和逆变换得到瞬态响应;计算线缆长度、线缆半径、离地高度和端接阻抗等取不同参数时的感应电流,得出线缆端接负载感应电流的变化规律。     

Analysis of sliding electric contact characteristics in augmented railgun based on the combination of contact resistance and sliding friction coefficient

The contact resistance between the armature and rails is an important indicator of the contact characteristics in electromagnetic launches. As the contact resistance depends not only on the contact state but also on the contact stress and temperature, there are some limitations in analyzing the contact characteristics using only the contact resistance. In this paper, the contact characteristics of the augmented railgun are analyzed by the combination of contact resistance and sliding friction coefficient. Firstly, the theoretical calculation model of the contact resistance and friction coefficient of the augmented electromagnetic railgun is established. Then the contact resistance and friction coefficient are calculated by the measured values of the muzzle voltage, rail current and armature displacement. Finally, the contact characteristics are analyzed according to the features of the waveforms of the contact resistance and the friction coefficient, and the analysis conclusions are verified by experimental rail images. The results showed that: the aluminum melt film gradually formed on the contact surface reduces the contact resistance and the friction coefficient; the wear and erosion of the armature cause deterioration of the contact state; after the transition, the reliability of the sliding contact between the armature and rails decreases, resulting in an increase in contact resistance.