广州大学 机械与电气工程学院,广东 广州 510006
研磨抛光是机械加工领域中精密光整加工的重要手段。在传统研磨抛光中,特别是对硬脆性材料进行研磨抛光时,存在高硬度、低断裂韧性和化学性质稳定等特点,对其进行研磨抛光时很难获得理想的加工效率和优越的表面质量等问题。压电超声辅助研磨抛光属于振动研磨技术的一种,它将超声振动磨削技术应用于研磨加工,其高频振动能有效减小研磨力,提高加工效率,可充分发挥硬研磨工艺特点。该文结合压电超声辅助研磨抛光特性和研究方法现状,对国内外超声辅助研磨抛光硬脆材料的发展动态进行了综述与展望。
压电超声振动 研磨机理 硬脆材料 研究展望 piezoelectric ultrasonic vibration grinding mechanism hard and brittle material research prospect
1 山东省气象局 大气探测技术保障中心,山东济南 250031
2 青岛市气象局,山东青岛 266003
3 国家气象卫星中心,北京 100081
针对星载云雷达对冰云探测可行性分析的需求,分析了非球形冰晶对340 GHz电磁波的单散射特性,基于不同的体积散射模型,研究了非球形冰晶云的回波特性以及94\340 GHz云雷达双波长比,假定冰云垂直分布的情况下,探讨了星载94\340 GHz云雷达双波长比随高度的变化以及可以穿透的冰云厚度。相较于94 GHz及220 GHz,冰晶粒子对340 GHz电磁波的散射能力增强,但是同时云对其的衰减也大大增加,340 GHz的衰减系数约是94 GHz的5~130倍;340 GHz云雷达可以探测浅薄的含水量较小的冰云,基本可以探测云厚2 km、冰水含量在 0.000 1~0.2 g/m3的冰云。含水量较多的厚云由于衰减,造成电磁波穿透能力大大降低,在假定的冰水含量垂直分布下,当最大冰水含量为1 g/m3时,可探测厚约5 km内云厚的40%以上;衰减也造成不同高度上相同滴谱的云有不同的双波长比,冰水含量的大小及垂直分布影响了双波长比的大小及电磁波探测云的厚度。衰减随着冰水含量增大而增大,高频云雷达电磁波衰减大,使得双波长比变大,从而使双波长比和谱的数浓度N0有关,因此利用双波长比反演时,衰减订正非常重要。
星载94\340 GHz 云雷达 双波长比 衰减系数 测云厚度 94\340 GHz space-borne cloud radars dual wavelength reflectivity ratio attenuation coefficient detected cloud thickness
广州大学 机械与电气工程学院, 广东 广州 510006
为推动旋转行波超声电机的发展及其在精密驱动领域的应用, 综述了其性能提升技术研究进展并分析了现阶段尚且存在的技术问题。首先, 从定子行波的合成、质点椭圆运动轨迹、接触界面的摩擦驱动等方面论述了传统旋转行波超声电机的运行机理。然后, 从结构优化和新材料应用角度综述了旋转行波超声电机的发展及其局限性; 从温升控制角度阐释了温度变化对超声电机性能的影响并介绍了现有解决方案; 论述了变预压力对谐振频率漂移的耦合影响, 并指出了目前研究存在的不足; 从双行波驱动角度分析了超声电机发展过程中的重大突破, 概况了其研究历程及可行的发展方向。最后, 归纳了旋转行波超声电机亟待解决的技术难题, 并建议了解决方案。
超声电机 性能提升 温升 频率漂移 双行波 ultrasonic motors performance promotion temperature rise frequency shifting dual traveling wave
1 空间电子信息技术研究院, 陕西 西安 710100
2 国家卫星气象中心, 北京 100081
利用主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)分析了风云三号D星微波温度计(Microwave Temperature Sounder,MWTS)观测数据中条带噪声的分布特征,描述了存在条带噪声的主要模态。基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法对存在条带噪声的模态所对应的时间系数进行了分解并滤波。通过重构观测亮温实现了对条带噪声的抑制。在定性验证条带噪声抑制效果的基础上,通过将观测亮温与模态亮温进行比较来定量评估条带噪声抑制后的数据精度。统计结果表明,经过条带噪声抑制后,观测亮温与模态亮温的标准差减小约0.018 K,进一步提升了MWTS的数据精度。
风云三号D星 微波辐射测量 温度探测仪 大气温度廓线 条带噪声 FY-3D microwave radiation measurement temperature sounder atmospheric temperature profile stripe noise
1 山东省气象局大气探测技术保障中心,山东 济南250031
2 国家卫星气象中心,北京100081
针对94/220 GHz双频雷达的数据处理,分析了不同形状冰晶对这两个波段的单散射特性及衰减特性,探讨了单形状冰云及具体冰云模型的回波特性,结果表明: 1)当冰晶较大时,冰晶的后向散射及衰减对冰晶形状较敏感,相同最大尺度下,六角形冰晶后向散射及衰减最大、子弹花次之、雪花最小;2)单形状冰晶云的雷达反射率因子对冰晶形状、冰水含量、滴谱的中值尺度较敏感,同样滴谱条件下,220 GHz的衰减系数约是94 GHz的5~25倍;3)具体冰云模型的雷达反射率因子随粒子浓度、冰水含量、中值尺度增加而增加,对粒子谱的形状参数敏感性较低.
非球形冰晶 94/220 GHz 云雷达 散射特性 冰晶谱参数 non-spherical ice particles 94/220 GHz cloud radars scattering characteristics parameters of ice particles size distribution
1 中国气象局国家卫星气象中心,北京100081
2 航天五院西安分院,陕西 西安610100
结合FY-3C微波温度计地面真空试验数据呈现出的高次特性,理论分析按照马克劳林展开的二极管方程呈现的高次项,分析FY-3C微波温度计在轨辐射非线性特性,设计了两点线性定标修正+三次方程非线性建模订正方法,对温度计的非线性特性偏差进行良好的校正和定标,该方法能够很好的对仪器高次曲线进行良好标定,结果采用O-B和与ATMS进行交叉比对方法进行验证,定标精度比使用国外常规U参数订正方法提高最高达4 K,显著提高全球大气三维温度产品性能.
风云三号C星 微波温度计 二极管 定标 三次方程 FY-3C MWTS diode calibration three equations
1 中国空间技术研究院,北京 100094
2 北京理工大学 信息与电子学院,北京 100081
3 国家卫星气象中心,北京 100081
阐述云对气候变化的重要影响,介绍云测量的常用遥感手段,分析太赫兹波段大气吸收谱线以及云粒子对太赫兹波的散射特性。在此基础上结合太赫兹波自身所具有的特点,通过与传统云探测技术手段进行对比,分析星载太赫兹雷达测云的优势。最后给出星载太赫兹测云雷达的辐射源可行性分析。
星载太赫兹雷达 测云 散射特性 应用价值 space-borne THz radar cloud measurement scattering characteristics application value 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(5): 712
1 中国气象局 国家卫星气象中心,北京100081
2 北京理工大学 信息与电子学院,北京100081
介绍了一个基于石英基片的二毫米频段三倍频器.采用反向并联变容二极管对结构实现倍频.建立了该二极管管对的等效电路模型并提取了模型参数.设计实现的倍频器输入为K型接头结构,输出为WR-8波导结构.获得的倍频器在输出频率为112.8~118.2 GHz范围内, 输出功率大于0 dBm,最大输出功率超过2 dBm,最小倍频损耗为16 dB,可为气象探测系统中毫米波前端提供本振源.
2mm频段倍频器 平衡电路 变容二极管 2 mm-band tripler balanced circuit varactor