超快激光诱导固体非热相变及其原子机理进展

激光诱导的相变是超短脉冲激光对材料进行加工改性的关键物理过程。由热效应驱动的光致相变通常都源于材料无序化,例如熔化或蒸发。在此情况下,光对材料原子尺度的控制力面临困难,加工改性的精度受限。而短脉冲的非热效应可以实现更高精度的相变控制,但是由于光与物质的相互作用过程复杂,相关机理仍在探索之中。介绍了近年来超短脉冲激光诱导非热相变的实验观测结果以及相应的机理研究进展,重点对比介绍了几种可以描述原子尺度机制的理论方法和超快激光在相变材料中诱导非热相变的动力学机理。最后讨论了理论机理对激光控制相变的参考意义。     

材料表面激光强化类别控制的BP神经网络模型的建立

通过试验分析，表明使用不同的激光工作参数，对材料进行激光强化处理，所得材料表面可归为四种类别，即：未相变硬化，相变硬化，表面微熔及表面熔凝。本文建立了激光工艺参数与材料表面强化类之间关系的BP神经网络模型，并应用该模型，对常用于制造农业机械和发动机齿轮、凸轮轴、链轮、曲轴等零件的材料HT300进行激光强化处理试验。结果表明，BP神经网络模型町方便、准确地选择激光丁艺参数，控制材料表面强化类别及下作性能。     

球墨铸铁预处理对表面激光重熔层开裂倾向的影响

对球墨铸铁表面激光重熔过程中的重熔层开裂倾向及影响因素进行了详细的研究,通过对基体分别进行正火、淬火+回火后进行激光表面重熔的对比试验,考察了在相同的激光重熔工艺参数条件下进行表面重熔处理,发现球铁激光重熔处理前的预处理工艺对重熔过程中的重熔层开裂倾向影响很大,试验结果表明预处理可以改变激光重熔时热影响区的大小、相变产物的显微组织形态,从而改变重熔层的相变应力的分布与大小,进而影响到激光重熔层的开裂倾向。为制定球铁激光重熔预处理的最佳工艺规范提供依据。     

轴端沟槽底部激光强化工艺参数优化研究

分析了选用不同激光能量密度对HT300进行表面强化处理时，材料表面呈现的四种状况；未相变硬化、相变硬化、表面微熔与表面熔凝的金相组织。根据工艺要求，选取相变硬化方法对轴端沟槽底表面进行处理。分析了工件激光处理方法并通过试验研究，寻找轴端沟槽底部激光强化工艺参数；激光功率（P）、光斑直径（D）及扫描速度（V）的优化组合。硬度测试及耐磨性能试验表明：激光相变处理和激光熔凝处理后轴端沟槽底部表面较表面感应淬火硬度分别提高7%和34%，绝对磨损体积分别下降了13%和25%。实践证实，对轴端沟槽底部激光相变硬化处理方法较其他表面处理方法工艺简单，加工工件符合技术要求，试验结果对零件表面处理提供了可靠依据。     

金属材料激光相变硬化的三维数值模拟

给出了用有限差分法对金属材料激光相变硬化过程建立的三维数值模型。模型考虑了工件有限尺度、工件材料热物理性质的温度依赖关系、激光处理参数以及对流、辐射造成的表面热损失．根据模型可以得出工件表面和内部任意部位的三维温度分布像，可以预测激光处理的相变层深，并据此优化激光处理参数的选定．通过对一种锆合金的激光相变硬化实验，验证了所得结果与模型理论计算的一致．     

基于BP神经网络的20CrMo钢激光强化工艺参数优化控制

以激光功率P、光斑直径D、扫描速度V等为输入参数,非相变硬化处理、相变硬化处理和熔凝处理等为输出参数,对材料为20CrMo合金结构钢进行激光强化处理工艺控制优化研究。通过大量试验与计算机模拟分析和对比,建立了激光工作参数与材料表面强化关系的BP神经网络工艺优化模型。经过与实验数据的比较,运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别和保证工作表面的质量,真实反映了激光加工工艺规律。     

基于BP 神经网络的20CrMo 钢

以激光功率P、光斑直径D、扫描速度V 等为输入参数,非相变硬化处理、相变硬化处 理和熔凝处理等为输出参数,对材料为20CrMo 合金结构钢进行激光强化处理工艺控制优化研究。通过大量试验与计算机模拟分析和对比,建立了激光工作参数与材料表面强化关系的BP 神经网络工艺优化模型。经过与实验数据的比较,运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别和保证工作表面的质量,真实反映了激光加工工艺规律。     

人工神经网络在激光表面强化控制上的应用

通过大量试验,分析了使用不同的激光工作参数对材料进行激光强化处理时,所得材料表面可归为 4种类别,即:未相变硬化,相变硬化,表面微熔及表面熔凝。并建立了激光工作参数与材料表面强化类别之间关系的人工神经网络模型。实验表明,运用该模型可以方便、准确的选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别及工作性能。     

T1高速钢的激光相变强化研究

本文研究了Ｔ１高速钢的激光相变硬化特性。为了进一步发挥激光相变强化的硬化潜力，还讨论了不同回火温度对激光淬火区的强化效果的影响。试验结果表明了Ｔ１高速钢经激光相变硬化后再经６００℃回火可以大提高其强化效果。这种处理可使其洛氏硬度为ＨＲＣ７０。另一方面，激光硬化可以显示改善Ｔ１钢的回火硬度和红硬性。经激光处理后，其抗回火软化能力可以提高１５０℃左右。     

高速钢激光相变强化层的耐磨性及刀具的切削性能

研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的组织和耐磨性能，并对高速钢刀具的切削性能及失效形式进行了分析讨论．结果表明：高速钢经激光相变强化后组织和性能得到了很大的改善，硬度达１００３Ｈｖ０．１以上，且韧性有显著提高，耐磨性提高了２～８倍．刀具激光相变强化后．寿命提高了３～５倍，是以磨损形式失效的。     

一种新的混沌伪随机序列生成方式

利用构造的Hybrid混沌映射,通过周期性改变混沌迭代初值来产生混沌伪随机序列。理论和统计分析可知,该混沌序列的各项特性均满足伪随机序列的要求,产生方法简单,具有较高的安全性和保密性,是一类很有应用前景的伪随机加密序列。     

Frequency selective surfaces loaded with surface-mount reactive components

Surface-mount reactive components can now operate in the GHz region. Hence, they can be employed as loading elements to frequency selective surfaces (FSS) without altering significantly the geometry of the FSS elements. In the numerical and experimental results presented, such capacitive and inductive elements shift the band-stop frequency of strip-element FSS towards higher and lower values, respectively.     

基于分布宽度选取收敛阈值求解粒子尺度分布

在激光粒度测量中,采用改进的共轭梯度法(ICGA)能够求解单峰或多峰的粒度分布,但是为了对宽度不同的粒度分布均获得较好的效果,仍需要选取不同的迭代参数值.针对以上问题,提出通过改变收敛阈值来控制迭代过程,使该算法可满足窄、宽和多峰分布的粒度求解要求.模拟计算和实测结果表明,这种方法可以提高准确度和分辨率,增强抗噪声能力.     

A novel wideband antenna design using U-slot

U-slot patch antennas with П-shaped feed slot are studied, and numerical results based on the FDTD method are presented. The effects of varying physical parameters are investigated with a goal of understanding the coupling among different resonators. It is found that the U-slot patch antenna can be designed to attain 50% impedance bandwidth as well as 30-40% gain bandwidth. By altering the sizes of U-slot and feed slot, the wideband characteristic can be changed into a duai-frequency char- acteristic.     

A Resistorless realization of the first-order all-pass filter

All-pass filters are widely used to shift the phase of an analog signal without altering its magnitude. In this study, a new realization of all-pass filter using one current controlled conveyor (CCCII), one operational amplifier (OP-AMP) and two capacitors is presented. The proposed circuit does not use any resistors thus it is suitable for easy integration. Also the pole frequency of the proposed circuit can be tuned electronically. Simulation results are included to verify theory.     

一种新型UWB平面单极子微带天线阵的设计

提出了一种新型平面单极子微带天线阵,以平面矩形单极子天线为原型,通过改变辐射贴片的形状实现对原有天线性能的优化。设计了中心频率为2.4 GHz,相对带宽是42%,增益达13 dBi的宽频带四单元平面单极天线阵。通过仿真与实验表明,该天线在1.93 GHz~2.93 GHz频带内反射系数均小于-10 dB。     

毫米波焦平面阵列图像的一种超分辨率算法

给出一种直接修改点扩展函数矩阵的特征值，能大大提高毫米波图像分辨率的高速图像恢复新算法，仿真和实际的图像处理结果都证明了这一算法效果良好。     

Multisim 8在有线电视均衡器设计中的应用

介绍了Multisim8仿真软件的功能与特点，并以有线电视均衡器电路设计为例，通过改变元器件参数等对电路性能指标进行仿真测试与分析，研究表明利用Muhisim8仿真软件，加速了电路的开发进程，保证了电路的正确性。     

一种并行数据传输系统的性能分析

并行正交调幅数据传输系统利用很多相互重叠的子信道,能够使得总的信号速率非常接近给定频带的奈奎斯特速率。文中首先对并行数据传输系统进行了描述,然后,在存在相位偏移和延迟失真的情况下,对系统的性能进行了分析。结果表明总失真与子信道数目的平方成反比,从而说明了并行传输系统具有抵抗延迟失真的作用。此外,通过改变解调相位,还可大大改善并行系统的性能。     

参数可调的联合子空间目标检测方法

基于Rao和Wald检验准则,本文推导了联合子空间（Union of Subspaces, UoS）检测器（UoS-Rao、UoS-Wald）,并通过引入一个可调参数提出一种可调检测器（UoS-Tunable）,从而实现联合子空间目标检测,通过调节参数来灵活调节检测器的检测性能、分类性能与选择性。当可调参数较小时,可以提高检测性能与分类性能,并提高其对信号失配的鲁棒性;当可调参数较大时,则会降低检测性能与分类性能,但会提高其对于信号失配的选择性。最后,仿真实验验证了所提方法的有效性。