P91钢高温热损伤的非线性超声检测

基于非线性超声理论,对经过不同温度热处理的P91钢试样进行了非线性超声检测试验.分析了相同激励条件下基波和二次谐波信号的频谱特性,计算出了不同温度P91钢试样的非线性系数.结果显示,随着热处理温度的升高,非线性系数逐渐增大.逐级加大激励电压,基波幅度的平方和二次谐波幅度显示了良好的线性关系,同时也表明实验测得的超声非线性系数仅与试样本身的性质有关.试验结果证明,通过对非线性系数的测量,可以对材料早期的高温损伤进行无损评价.     

钢桥面板疲劳裂纹损伤非线性Lamb波检测的数值模拟与试验研究

为有效识别车辆荷载作用下钢桥面板的早期疲劳裂纹，进行钢板疲劳裂纹非线性Lamb波检测的数值模拟和试验研究。基于声接触非线性理论，提出了首波能量、拟声速和非线性参数3个损伤指标。试件同时考虑了孔洞缺陷、宏观裂纹和疲劳裂纹3种类型的缺陷，其中，疲劳扩展裂纹通过疲劳加载试验生成。在三维数值模型中，通过零长度非线性弹簧单元模拟闭合裂纹的“呼吸效应”，以模拟Lamb波与疲劳裂纹的局部非线性相互作用过程；进行了非线性Lamb波步进式扫描，并通过带通滤波器提取了二次谐波响应。研究结果表明：基波能量和拟声速指标对宏观缺陷敏感，而二次谐波能量和非线性参数对疲劳裂纹更敏感，综合3个损伤指标可以同时实现宏观缺陷和疲劳裂纹的识别和定位。     

一种基于非线性超声谐波幅值比的微裂缝探测方法

超声波穿过受损材料后,都会产生一定程度的非线性效应,如谐波.利用非线性波动理论中二阶谐波幅值与基波幅值的关系,探讨了通过测试谐波比关系的变化,获得材料非线性特征改变,进而判断材料损伤的方法,并进行了试验研究.试验中制作了两组水泥砂浆试棒,采用了相同活性碱骨料砂、相同水灰比,其中一组中通过碱骨料反应引入不同程度的微裂缝;另一组保持无损状态.两组水泥砂浆试验的对比试验结果表明,材料经碱骨料损伤后,其超声非线性特征变化十分明显.证明本方法对混凝土材料微裂缝的探测非常敏感,对于水泥基材料而言,是一种极具潜力的材料退化评估方法.     

一种管道机械损伤检测方法

针对油气输送管道机械损伤在线检测的重要性,及机械损伤缺陷的形成原因及其特征,提出了一种基于磁致弹性效应的非线性谐波检测方法.设计了一种基于非线性谐波方法的机械损伤检测传感器.通过对凹陷和凿痕两种典型机械损伤缺陷的测量和实验数据的分析,结果表明,非线性谐波传感器可以对凹陷和凿痕两种缺陷进行有效的识别.证明了非线性谐波方法是一种切实可行的检测方法,而且,非线性谐波传感器可做到小型化、低噪声、低功耗,可实现管道机械损伤的在线检测.     

一种基于非线性超声谐波幅值比的微裂缝探测方法

超声波穿过受损材料后，都会产生一定程度的非线性效应，如谐波．利用非线性波动理论中二阶谐波幅值与基波幅值的关系，探讨了通过测试谐波比关系的变化，获得材料非线性特征改变，进而判断材料损伤的方法，并进行了试验研究．试验中制作了两组水泥砂浆试棒，采用了相同活性碱骨料砂、相同水灰比，其中一组中通过碱骨料反应引入不同程度的微裂缝；另一组保持无损状态．两组水泥砂浆试验的对比试验结果表明，材料经碱骨料损伤后，其超声非线性特征变化十分明显．证明本方法对混凝土材料微裂缝的探测非常敏感，对于水泥基材料而言，是一种极具潜力的材料退化评估方法．     

超声波与不同方向微裂纹的非线性相互作用数值仿真

针对金属结构中微裂纹方向检测问题,发展了一种基于谐波非线性的微裂纹方向测量方法.对结构中微裂纹与超声波非线性相互作用进行数值仿真研究,分析了裂纹方向对超声波散射场的影响.仿真结果表明,反射纵波的二次谐波、三次谐波传播方向的增加量约为裂纹方向变化的2倍,而透射纵波的谐波分量的传播方向几乎保持不变.将以上规律应用于任意微裂纹方向的测量,检测结果表明,该方法可以实现微裂纹方向测量,且误差较小.     

激光外差干涉非线性误差的测量方法

为了调整激光外差干涉光路中的光学元件,减小或抑制测量非线性误差,研究了非线性误差测量的机理和方法.基于对激光外差干涉测量信号的频谱分析,提出了非线性误差的测量方法.根据建立的非线性误差与测量信号幅度之间的模型,计算出非线性误差一次谐波和二次谐波的大小,实现非线性误差的精确测量.实验结果表明,该方法可以有效地测量激光外差干涉的非线性误差.     

振动场下微裂材料的非线性超声调幅特征

一般在材料损伤后,其非线性力学特征更加明显.在高频声波和低频振动位移场下,开裂材料会出现非线性超声调幅现象.介绍了非线性超声调幅现象,对微裂材料的非线性超声调幅特征进行探讨,提出以旁频能量与振动输入能量之比,作为描述材料损伤的定量参数,并进行试验研究,采用碱骨料反应对2根混凝土试件引入微裂缝损伤,与1根无损试件进行对比.试验结果显示,振动场下微裂材料的非线性超声调幅特征十分明显,2根损伤试件在不同损伤水平上的相对损伤参数有较大改变,且在相同损伤水平上两者十分接近;而对比无损试件的相对损伤参数变化很小.表明该方法对微裂缝损伤极为敏感,运用相对损伤参数能够对损伤的程度给出定量化的描述,且具有较好的一致性.     

基于非线性时间反转声学的LY12板材裂纹识别

传统超声方法是根据线性声学原理检测的,这对于疲劳损伤尤其是微小疲劳裂纹的识别,存在灵敏度和精度不高的问题.针对此问题,提出了一种非线性声学和时间反转法联合识别介质中的疲劳裂纹.利用超声换能器、非接触激光测振仪、数字示波器和任意波形发生器等组建了铝合金板材微裂纹试验系统.以LY12铝合金板材为研究对象,研究了单频超声波激励下,试样缺陷处的非线性时间反转声学特征.不同时间反转窗的试验表明:三次谐波信号是表征裂纹存在的最佳时间反转窗.通过对试样裂纹处的逐点扫描获得了LY12铝合金薄板微裂纹位置和大小与三次谐波聚焦峰值幅度之间的关系,根据此研究结果,可以对LY12铝合金板材中裂纹的大小和位置做出识别.     

新型有机非线性光学材料的制备及性能研究

合成了一种新型含呋喃共轭桥的有机二阶非线性光学生色团分子,用IR、1H-NMR和元素分析表征了其结构。热失重分析(TGA)结果表明,化合物的热分解温度为272℃。利用溶致变色法对材料的超极化率μβ值进行了测量,在1 064 nm激光波长下,材料的μgβ值达24 898×10-48esu。将材料作为客体掺杂于聚砜(PSU)中,用旋涂成膜法制成薄膜,对薄膜进行电晕极化后用二次谐波法(SHG)测量其二阶非线性光学系数d33,在激光基频波长为1 064 nm时,测得d33=70 pm/V。     

Effect of Silicone Maintenance Materials on Thermal Aging Resistance of Asphalt Mixture

Early water damage of asphalt pavement is one of the major types of destruction,so taking maintenance on asphalt pavement at the proper time is necessary. Many new maintenance materials and methods are in use nowadays to prevent pavement from water damage and skidding. This paper aims to study the effects of the silicone maintenance materials on thermal aging resistance of asphalt mixture. After thermal aging,the asphalt mixture using silicone materials and the control mixture are evaluated through their engineering properties,including indirect tensile modulus,low-temperature performance and fatigue resistance. The results indicate that the silicone materials used as repairing material can improve low-temperature performance and fatigue resistance of asphalt mixture,and decrease the indirect tensile modulus ratio before and after thermal aging. Consequently,the silicone maintenance material has the ability to protect asphalt mixture from thermal aging.     

谐和激励下强非线性杜芬-范德波振子的响应

为了研究力学与电子系统中典型强非线性系统的性质,提出求解强非线性刚度的杜芬-范德波振子谐和激励下响应的平均法.基于系统的哈密顿作用量及相位差是慢变量而角变量是快变量原理,通过对角变量的平均推导出系统共振时作用量及相位差的平均方程,给出不同参数时系统稳态响应的频响曲线,经过数字模拟研究了系统锁相运动的稳定性,得到了确定稳定域的近似公式并讨论了该近似公式的适用范围.数值仿真结果表明, 用该平均法预测系统的稳态响应具有很高的精度,且该方法可适用于非常强的非线性系统.     

超声波色差对二次谐波成像影响的研究

为了分析超声波中色差对二次谐波成像的影响,通过理论分析和仿真实验研究组织谐波成像中的色差问题.仿真结果显示,在有色差存在的情况下,二次谐波的能量产生主要集中在近场附近,谐波声束剖面与色差的基波相似,尽管二次谐波是在较深的深度产生的,它仍然会经历较大的色差,背散射声束在经过体壁传输时会使脉冲产生更严重的色差,并且随着频率的增加,非线性部分平滑振幅波动的能力减弱,从而使得色差幅度更严重.     

有机三阶非线性光学材料的研究进展

有机三阶非线性光学材料因其在光通信、光信息存储、光计算及全光开关等领域的潜在应用而引起广泛的重视。简要介绍了三阶非线性光学效应的基本理论和研究方法以及影响因素．综合评述了有机三阶非线性光学材料的研究现状与进展,展望了有机三阶非线性光学材料的研究趋势．     

准相位匹配技术的谐波加强效率研究

讨论了准相位匹配(QPM)技术中的非线性光频转换谐波振幅方程和谐波转换效率.从振幅耦合波基本方程出发,考虑QPM晶体的非线性极化率的周期性调制特点,推导出理想情况下的谐波振幅,以及畴反转结构存在误差时的谐波振幅方程.与双折射相位匹配技术相比,在QPM技术中若利用晶体中最大的非线性光学系数,则有较高的转换效率,对于KTP晶体,二次谐波转换效率比值可达到10.2,对于LiNbO3晶体转换效率比值可达到20.该理论研究定量说明在QPM技术中有较高的非线性光频转换效率.     

LAP晶体生长过程中母液的变色和防菌研究

ＬＡＰ是一种新型的有机非线性光学晶体，由于其优异的性能，成为很有希望取代ＫＤＰ晶体，应用于激光核聚变反应的晶体。本文探讨了ＬＡＰ晶体溶液降温法生长过程中易出现的母液变色和细菌污染问题，找到了一种效果更为理枋的防菌剂－液体石蜡。通过采取低温生长和防菌措施，解决了上述问题，长出光学质量好的ＬＡＰ单晶。     

并联型谐波抑制及功率因数校正电源

用在交流侧并联补偿电源的方法，消除整流二极管加电容滤波电源电路中的电流谐波，提高电源交流侧的功率因数．用电压提升电路作为补偿电源，在补偿电源中用脉宽调制(PWM)和电流闭环的方法，实现电流跟踪，使流入补偿电源的电流按给定的波形变化，使流入组合电源的总电流恢复成正弦波形，同时也使电源的功率因数近似为1。     

热老化的填充橡胶本构关系

为描述填充橡胶材料的力学行为随温度和老化时间的变化规律,基于一阶Ogden模型提出了含热老化参数的本构关系.研究表明,Ogden模型中参数α在热老化初期几乎不随热老化条件变化.采用老化温度和老化时间叠加原理确定了热老化过程控制材料刚度变化的活化能,进一步通过Arrhen ius平移因子建立了时间温度相关的半经验本构关系,并应用于材料的疲劳性能研究.试验测试表明,在考虑疲劳过程热老化效应情况下,裂纹扩展速率与应变能释放率的关系符合Paris公式,而且考虑热老化效应计算得到的疲劳失效寿命比未考虑热老化效应的计算更接近试验结果.