不同偏振下Fibonacci准周期超晶格的传输特性

利用传输矩阵方法,研究了不同偏振情形下,电磁波在正负折射率媒质构成的Fibonacci准周期超晶格中的传播规律.结果表明:随着入射角的增加,S偏振时的禁带有加宽趋势,但在一定角度时消失;P偏振时的禁带则始终加宽,且出现了全向带隙.还进一步研究了引入缺陷后的偏振特性,并通过将有缺陷的Fibonacci准周期超晶格重叠获得了在某一偏振下全反射而在另一偏振下全透射的良好特性.这将在微波器件和光学器件中有广泛应用.     

空气耦合超声斜入射均匀弹性层状介质材料的传播特性

针对空气耦合超声非接触、无损伤技术在均匀弹性层状介质材料中应用缺少相关理论依据的问题,从波动方程入手,利用传递矩阵法及声波气体与固体边界条件研究了空气耦合超声波以不同的入射角和检测频率在均匀弹性层状介质中的声传播规律,建立了基于空气耦合的均匀层状弹性材料检测方法。模拟结果表明：斜入射时,透射系数分布呈现多模式形态;当入射角超过横波临界入射角时,发生全反射现象;随着检测频率的逐渐增大,入射临界角逐渐变小;随着声入射角逐渐增大,截止声波频率与介质厚度积也逐渐增大。实验验证表明,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

二维fBm分形分层介质粗糙面电磁波透射特征研究

该文运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推导出不同极化状态的透射波散射系数公式。采用二维fBm分形粗糙面来模拟实际的分层介质粗糙面,结合其功率谱导出了平面波入射时的透射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化状态下二维fBm分形分层介质粗糙面透射系数随透射波的散射角变化的曲线,分形特征、基本特征、随频率变化的特征。结果表明分维、底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响是非常复杂的。     

微波功率合成研究

对于微波发射机功率合成设计通常缺乏一个较为准确的预估计算,大多数计算方法仅包含功率合成器的分析,文中不仅分析了功率合成原理,也通过反透射原理的分析,以及传输损耗的计算,给出了更为全面的计算公式。并通过与实际产品设计的对比,验证了计算公式的准确性。     

基于脉冲压缩技术的宽带透射系数测量方法

透射系数是水声材料的一项重要声学参数,为了在水池中对水声材料的透射系数进行测量,本文提出了一种基于脉冲压缩技术的测量方法,对接收信号进行压缩来提取直达波。该方法不仅可以克服实验过程中经常遇到的多途干扰,而且测量过程简单,可以同时获得测量频带内所有频点的透射系数,即实现了对透射系数的宽带测量。在水池环境下,通过对20kHz-60kHz频率范围内玻璃缸的窄带测量与宽带测量结果的比较,验证了该方法的有效性。     

不同应力波穿过多条非线性变形节理时的透射特性

基于节理非线性位移不连续模型,分析不同弹性纵波正向入射多条节理时的透射规律。利用半解析半数值解法得到透射初至波质点振动速度一维数值差分解,进而研究不同类型、不同振幅的入射纵波穿过多条节理时,初至波质点速度幅值、能量、频谱及时间延迟的变化特性。研究表明,透射能力由大到小的顺序为:矩形波、半正弦波、三角形波。速度透射系数、能量透射系数、透射波中高谐波频域幅值均随入射脉冲幅值增大而增大;延迟时间随入射波振幅的增大而减小,且三角波入射时的时间延迟大于半正弦波。随着节理条数的增加,速度和能量透射系数逐渐降低,且下降速度逐渐减慢;高谐波频域幅值先增大后下降,且下降速度逐渐减慢;时间延迟增大的速度逐渐加快。     

一种综合处理光栅矢量衍射的新方法

理论上将Waterman -Rayleigh方法 (WRM) ,傅立叶模方法 (FMM)和坐标变换法 (CM)巧妙结合 ,吸收了三者各自处理多分层光栅的优点 ,摒弃了各自的缺点 ,简化了理论推导。采用WRM方法的形式来表示电磁场 ,以便省去对本征值和本征矢的数值计算时间 ;采用FMM对物理量作矩阵表述 ,以便实现理论推导的简洁性 ,规范性 ;采用CM的坐标变换 ,以便简化对边界条件的匹配 ;在作Fourier展开时采用“逆规则” ,以保持方法的快速收敛性 ;在对多分层光栅的递推计算中 ,采用反射透射系数阵算法 (RTCM) ,以便克服由于层与层之间厚度变大所带来的数值不稳定性 ,同时提高计算速度。总之 ,这种综合处理光栅问题的方法不仅物理概念清晰 ,计算简洁 ,速度快 ,而且准确性 ,稳定性和收敛性均令人满意。     

爆炸应力波入射一定厚度结构面时透射系数分析

从波的基本理论出发, 推导了爆炸应力波入射一定厚度结构面时透射系数的理论计算公式。通过对相似模型超动态应变的测试验证了所得理论公式的正确性, 并获得了透射率随入射角的变化规律。     

半椭圆型防波堤水动力特性的数值模拟

该文提出了一种新型防波堤结构：半椭圆型防波堤。采用FLOW 3D建立数值波浪水槽，模拟了波浪与半椭圆型防波堤的相互作用，并通过物理模型试验验证了数值模型的合理性。结合数值模拟结果分析了波浪参数变化对半椭圆型防波堤水动力特性的影响，结果表明：反射系数随着堤顶高程和水位之差h_s与设计波高H的比值h_s/H增大而增大，透射系数随h_s/H增大而减小；在本研究波浪周期范围内，水深D不变时，半椭圆型防波堤对周期T较大的波浪的挡浪效果优于周期较小的工况。随着D与半椭圆型防波堤立轴b的比值D/b的增大，挡浪效果变差。波浪力随着h_s/H的减小而增大，随H与波长L的比值H/L的增大而减小。相同工况下，随着半椭圆型防波堤卧轴a与立轴b的比值增大，结构所受水平波浪力减小，竖直波浪力增大，防波堤自重增大，防波堤稳定性增强。半椭圆型防波堤的优势在于，其卧轴和立轴的大小关系可以根据不同的工程条件自行设计，若以椭圆长轴卧放，则比防范相同水深的半圆型防波堤更适用于软弱基床，从而更加安全可靠；若以短半轴立放，则在防范相同水深的前提下，比...     

周期性管阵列的声传播特性实验研究

研究周期性管排阵列的声传播特性对于检测发生在炉内换热器管阵列中的泄漏故障具有重要意义。该文阐述了周期性管排阵列声传播物理机制。实验研究了周期性管排阵列的声传播特性。得出管阵列的纵向节距、横向节距和管径大小等几何参数对泄漏声辐射透射声谱的影响规律,揭示管阵列纵向节距影响透射声谱的“阻带”位置,横向节距影响透射声谱主极大的位置,以及管径大小影响透射声谱总能量的基本关系。指出充水管阵列与管内为空气的管阵列声透射特性的相同与差异,以及“通带”的位置。为炉内管阵列中的管道泄漏检测技术提供了实验依据。