消声器声学特性计算的流声耦合方法研究

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为了提升工程机械产品的舒适性,需要设计与进排气噪声频谱相匹配、性能优良的消声器对进排气噪声进行控制。消声器产品研发一般分为概念阶段、设计阶段、制造阶段、测试阶段以及量产阶段。为了提高研发效率、降低制造测试成本,数值方法已广泛应用于研发过程中。在概念阶段中消声器产品外观、内部结构的选型将受安装空间和产品成本的限制,因此需要数值方法能够高效地对不同设计方案进行筛选。相较于其它数值方法,有限元方法具有能够考虑三维复杂结构、不受平面波截至频率限制以及计算效率高等优点。尽管如此,商业软件采用的传统有限元计算方
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随着光通信技术的不断发展,人们越来越依赖大容量且高效的信息传输,因而对与之匹配的偏振光学器件的需求越来越强烈,现有的光器件也应势逐步趋向于小型化和集成化,微结构光纤的出现更是有力地推动了这一演变过程。近年来为进一步提高微结构光纤偏振器件的性能,学者们在其内部添加金属材料将表面等离子体共振效应引入其中。本文从基于金属表面等离子体共振效应的微结构光纤偏振器件出发,研究了相关光纤偏振器件的损耗、弯曲、带宽、模场面积、色散等特性。主要章节安排和研究内容如下:
  首先,对本课题的研究背景与意义进行了简要介绍
随着近红外长波在医学、工业等方向的发展,近红外长波(1.5~2.5μm)光纤的需求也逐渐变大。目前此波段现有光纤都具有较高损耗,其中实芯光纤多用砷硫系材料,热损伤阈值低,而传统的空芯光纤多为金属电介质膜层结构,制作工艺复杂且化学稳定性差。近年来,空芯反谐振光纤因其制备工艺简单、损耗低、石英基底材料热损伤阈值高且造价低等特点成为近红外长波传输的研究热点。本文采用全矢量有限元方法对空芯反谐振光纤的特性进行系统研究,最终设计1种应用于近红外长波的低传输损耗、低弯曲损耗、单模特性好的空芯反谐振光纤。
  首
光纤传感器以其结构小巧、灵敏度高、抗电磁干扰、易于与其他光纤器件集成等优点受到科研界的广泛研究,并已应用到众多领域,如航空航天、军事国防、生物医疗等等。而长周期光纤光栅由于具有附加损耗小、无后向反射等优点,因此被广泛应用于光纤通信和光纤传感领域。
  本文在总结长周期光纤光栅国内外研究现状的基础上,基于长周期光纤光栅的传感特性,利用少模光纤制备了两种不同类型、不同长度的锥形少模光纤长周期光栅传感器,并对其温度和折射率传感特性进行了深入研究,具体内容包括:
  首先,基于单模光纤长周期光栅的传输
近年来,光纤传感器以其结构紧凑、灵敏度高、抗干扰能力强等优点备受国内外学者的关注。而通过制备光纤、改变传感器的结构或设计改进实验系统来实现待测物理量的高灵敏度测量,已成为国内外学者的研究热点。柚子型微结构光纤的传输模式丰富,与单模光纤的级联结构简单,二者结合具有重要的研究意义。
  本文总结分析了不同类型的光纤扭转传感器的国内外研究现状,采用柚子型微结构光纤作为传感单元,制备了柚子型微结构光纤两端级联单模光纤的光纤扭转传感器,并对该传感器在两种不同的扭转实验系统下的传感特性进行了深入研究,具体内容包
空芯光纤在现代光纤领域发展中扮演着越来越重要的作用,除通信和红外波段外,在紫外以及可见波段也具有重要科学与技术意义,特别是在医学、激光清扫等领域有广泛应用。因此具有宽传输波段、低损耗以及高损伤阈值的空芯光纤是目前光纤领域研究的热点之一。本文采用全矢量有限元法,对Kagome光纤以及空芯反谐振光纤结构参数对其低损耗传输波段的影响进行系统研究。
  首先,介绍了本课题的研究背景与意义,并详细介绍了目前国内外关于Kagome光纤和空芯反谐振光纤的研究现状。同时介绍了空芯光纤相关的反谐振反射以及抑制耦合的导
近年来,伴随着航空航天、道路桥梁以及精密仪器等领域对弯曲形变的检测要求越来越精密化与多点化,光纤曲率传感器的优势愈发明显。光子晶体光纤制成的传感器因具备高双折射以及无尽的单模传输等优良性能,在弯曲检测等领域应用广泛。且双芯光子晶体光纤由于拥有特殊的结构和独特的耦合特性,使其在满足了精密测量要求的同时,也实现了多点检测的功能。
  本文基于模间干涉原理,在充分研究了双芯光子晶体光纤的耦合特性的基础上,研究了四种基于不同级联方式的光纤曲率传感器的传感原理,探究了不同级联结构下的传感器的曲率响应特性。具体
有机化合物因其具有资源可持续性、结构可调性和潜在的低成本等优势,受到学者们的广泛关注,与无机电极材料相比,目前大多数有机正极材料工作电压相对较低,这会影响电池的能量密度、功率密度等性能,从而影响有机电池活性材料在电池中的应用。在目前主要有两种方式可用于提高有机电极材料的电位,我们的工作也将从这两个方向展开:
  (1)提出了一种通过稀释共轭骨架中氮基氧化还原中心的电子云密度来提高有机电池工作电位的策略。与以氮六元环为氧化还原中心的富电子化合物相比,咔唑衍生物等五元环活性中心比六元环具有更高的原子偶极
六方氮化硼(h-BN)是一种典型的二维层状结构材料,具有优异的化学稳定性和热稳定性,常用于耐高温陶瓷和电子封装器件等领域。研究表明h-BN的性能对其微结构有强烈的依赖性。因此,利用微结构的调控,实现六方氮化硼性能的提高和新性能的开发,以拓展其应用领域具有重要意义。本论文通过掺杂、复合等技术手段,对层状h-BN材料进行改性,并探索功能化h-BN在吸附、抗菌及催化方面的应用。具体研究内容如下:
  (1)采用一步煅烧法制备碳掺杂的h-BN(C-h-BN)。利用XRD、TEM和BET等技术对所制备样品进行
柴油机具有功率大、效率高、机动性好等特点,是船舶运输及工业生产等领域不可或缺的重要装备,其一旦发生故障不仅将带来大量经济损失,严重时还会造成机毁人亡的重大安全事故。及时、准确地诊断出柴油机潜在故障,并进行故障报警和定位,是保障柴油机安全、可靠运行的迫切需求。柴油机状态监测与故障诊断技术是确保柴油机安全、高效运行的有效手段,该技术经过长期的研究,已经取得了丰硕的成果。但由于船用柴油机结构复杂,潜在故障形式众多,且各种故障之间往往存在多维、复杂的耦合关系:一方面,一种故障可能表现出多种异常征兆形式;另一方面,
提高燃气轮机循环热效率是当前能源动力领域的研究热点。传统燃气轮机燃烧室采用基于布雷顿循环的等压燃烧加热过程,燃烧过程熵变大,极大限制了循环热效率的进一步提高。旋转爆轰燃烧具有等容燃烧加热的特点,燃烧过程自增压、熵变小、污染物生成量少。燃气轮机采用旋转爆轰燃烧技术,将使其具有等容加热循环的高循环热效率,又兼具体积小、重量轻、单机功率大、振动噪声小等固有优势。目前关于燃气轮机旋转爆轰燃烧技术的研究尚处于起步阶段,旋转爆轰燃烧室特性参数的系统性研究以及旋转爆轰燃气轮机循环理论研究均不完善。因此,进一步开展旋转爆