换能器双匹配层参数的计算

研究了纵振超声换能器前端粘接胶层和匹配层参数(厚度、特性阻抗)的变化对换能器声能量辐射的影响。通过计算得到了多组最佳匹配厚度的组合,扩大了匹配层材料的可使用范围。计算结果表明:粘接胶层的厚度、匹配层的材料和厚度都对换能器的辐射功率有着较大影响。最后比较了换能器对水辐射时,粘接胶层和匹配层参数的设计方案,为实际匹配层的设计提供帮助。     

基于OpenFOAM的挡板透空式防波堤水动力特性数值分析

基于有限体积法理论,应用开源计算流体力学软件OpenFOAM求解黏性不可压缩流体的连续性方程和动量方程,建立了二维数值波浪水槽,并通过规则波作用下挡板式透空结构的物理模型试验数据(波面、压力和流速)对数值波浪水槽进行了验证;计算并比较分析了不同入射波浪条件下挡板相对入水深度对透射系数和挡板底部流速的影响。结果表明,当挡板相对入水深度大于0.8时,透射系数可降低至0.5以下;随着挡板相对入水深度的增加,底部水体往复流动的速度也明显增大,这需要引起工程技术人员的额外关注。     

隧穿问题的方势垒逼近方法

提出了计算隧穿问题的一种新方法，即用一系列方垫垒代替给定的垫垒，然后通过求解２薛定谔方程得到变换矩阵和透射系数，该方法适用于任意形状的垫垒。数值验证表明该方法有很高的精度。     

基于激光测振法的高强度超声声场测量

基于激光测振法对高强度聚焦超声换能器的辐射声场进行测量,与标准水听器测得的结果对比焦点处基波信号、二次谐波、三次谐波测得值基本一致,基波声压误差在10%以内,焦平面的声压分布基本一致。同时,基于多层介质阻抗传递法解决激光测振法中薄膜对声场测量的影响,计算不同频率下薄膜的声压透射系数。设计实验验证不同频率(1、5、10 MHz)下,激光测振法与标准水听器测量法得到的结果,结果表明通过声压透射系数对激光测振法测量结果进行修正可有效减小测量误差。     

具有不同自旋的电子在对称双δ势垒中的量子隧穿

在Slonczwski的自由电子理论模型下,考虑对称双δ势垒中具有不同自旋的电子间相互作用,利用量子隧穿原理计算了铁磁/绝缘层/半导体/绝缘层/铁磁(FM/I/SM/I/FM)双隧道结中电子的反射系数与透射系数.     

基于共振隧穿理论的GaAs基RTD的设计与研制

以共振能级的透射系数半峰宽(FWHM)做为共振隧穿二极管(RTD)材料结构设计的依据,对GaAs/AlAs/In0.1Ga0.9As材料体系的RTD进行了设计.用分子束外延(MBE)进行了RTD结构材料制备,X射线双晶衍射(XRD)分析表明,制备的异质结界面光滑、层厚准确.RTD采用台面结构,器件特性测试结果表明,峰值...     

粘接结构中垂直入射纵波的准静态模型解

研究了板状粘接结构中垂直入射纵波的准静态模型解。在将粘接界面简化为准静态模型（QSM）的情况下,推导了界面为完好连接且上下基体为同种材料的板状粘接结构中垂直入射纵波的声反射和透射系数表达式。首先将纵波的准静态模型解和精确解进行了比较以阐释准静态模型的适用条件;接着分析了法向刚度系数和界面相对质量的变化对纵波反射和透射特性的影响。结果表明,在特定频率下,随着刚度系数或界面相对质量的增加,纵波的反射和透射系数的幅值分别减小和增大至某一稳定值。研究成果可为实验时采用纵波垂直入射检测粘接结构提供一定的理论指导。     

复杂环境下倾倒式危岩体的动力稳定性分析

 危岩作为我国主要的地质灾害之一,对其进行合理的稳定性评价与校核对当地具有重要的生命安全意义和经济价值。目前,国内规范对倾倒式危岩体的动力稳定性分析中,所考虑的水平地震作用并未包含裂隙中水体对危岩体的间接作用。基于弹性力学的基本假定和流体力学的相关理论,推导P波在固液分界面的透射与反射系数,求出液体中透射P波对危岩体的动水压力,并从能量的角度验证公式推导的正确性。根据透射系数的表达式分别探讨固体介质的弹性模量、密度、泊松比以及入射角度对透射系数的影响规律,并定性分析其对倾倒式危岩体稳定系数的影响。最后,结合重庆万州区太白岩南坡的倾倒式危岩体,探讨不同降雨强度和地震动强度下倾倒式危岩体稳定系数的变化规律。对比天然和暴雨工况下,动水压力对倾倒式危岩体稳定系数的影响,结果表明：考虑动水压力会明显减小倾倒式危岩体的稳定系数,在暴雨工况下更为明显。进而提出在对倾倒式危岩体进行复杂环境下的动力稳定性校核时应该考虑动水压力的作用。     

声波采油中换能器位置与透射系数的关系

用理论计算和室内实验方法研究了声波采油中换能器位置与透射系数的关系。解释了现有文献中测量结果不一致的现象。同时说明了超声波向油层的辐射能量少、因而辐射效率不高的原因。根据生产现场不同需要,为换能器的设计提供了一定的理论依据.     

CoFeB纳米带中自旋波驱动横向畴壁移动动力学研究

CoFeB具有较大的饱和磁化强度和较低的阻尼系数，适合制备可控畴壁移动器件。通过微磁模拟，探究CoFeB纳米带中自旋波与横向畴壁间的动力学相互作用。模拟结果表明畴壁移动的速度和方向不仅受到自旋波频率的影响，而且和外加磁场强度、纳米带宽度等参数密切相关。当自旋波频率较低时畴壁难以被驱动，随着自旋波频率的升高，畴壁开始移动且移动方向与自旋波的传播方向相反。随着外加磁场强度的增大，畴壁反向移动速度先增大后减小，直至变为正向移动。当自旋波频率高于7 GHz时，畴壁的移动方向与自旋波的传播方向相同，并且畴壁速度随自旋波频率的变化呈现多峰结构，最大速度为384 m/s。畴壁正向移动时，其速度随外加磁场强度的增加逐渐变大。当纳米带的宽度增加时，畴壁有效场的不均匀性和质量都会增大，使畴壁移动的最大速度先增大后减小。使用CoFeB纳米带可以有效提高畴壁的移动速度，并且外加磁场强度与纳米带宽度对畴壁速度有显著的影响，为优化器件性能提供了新思路。