厚度递减的光子晶体多通道群延迟的实现

为了改善传统一维光子晶体（PCs）变化单调的群延迟特性，提出一种改进的光子晶体结构.该结构利用了光子晶体反射带在叠加失配时产生的剧烈位相变化性质,以及位相变化和群延迟之间的关联性，在周期结构光子晶体两端添加适当厚度递减周期结构.研究了该光子晶体结构的反射带特性及其对应的群延迟分布，同时比较分析了该结构中高折射率材料与低折射率材料厚度递减时的群延迟特性.结果表明，相对于传统布拉格镜，该结构设计更为自由，而且可以获得多通道的群延迟，从而能够对多波段的光束进行较大且线性的色散分离，实现了更好的滤波效果，在光波分复用领域具备更大的优越性.     

左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件．针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明：2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带．     

界面缺陷对压电薄层复合结构中Love波的影响

基于剪切弹簧模型,建立考虑界面缺陷情形的弹性基底上覆盖压电薄层的复合结构中Love波的频散方程,并研究界面缺陷对Love波传播特性的影响,给出铝基底上覆盖PZT4压电薄层复合结构中Love波的频散曲线.数值结果表明:(1)对于长波情形,不同缺陷程度复合结构的Love波一阶模态的相速度均趋于弹性基底层的剪切波波速,而对于短波情形,则趋于压电薄层的Bleustein-Gulyaev(B-G)波波速;(2)界面缺陷的存在总是降低该复合结构内Love波的相速度,在一些特殊频率范围,Love波的相速度对界面缺陷非常敏感;(3)界面缺陷对压电层内的机械位移模态和电势模态有显著影响,且影响最大区域出现在界面附近.     

加层半空间交界裂纹的弹性波散射—弹性层表面位移的远场研究

本文导出了加层半空间交界裂纹的弹性波散射表面位移的表达式,利用围道积分技术及付里叶积分的渐近分析研究了远场情况下,弹性层表面位移的渐近形式,这些结果表明远场情况下弹性层表面位移主要由Rayleigh—Like—Mode波组成。本文的分析方法直接可以用于多层半空间交界裂纹的弹性波散射问题。     

土层性质对SH波场地放大效应的影响

采用基于波传播理论的结构分析直接刚度法,分析了SH波入射时,土层性质对刚度增长场地、含刚性土层场地和含软弱土层场地放大效应的影响.得出的结论可帮助提前预估自由场地的地震反应.     

含色散左手材料非对称5层平板波导的模式特性

系统研究了含色散左手材料作为芯层的非对称5层平板波导TE波的传输特性,重点讨论了芯层色散、芯层厚度和覆盖层折射率对波导的影响,并与无色散5层平板波导做了比较。研究表明,导波和表面波都可以在这种波导中传播;TE0模只有表面波,TEm（m〉1）模只有导波,TE1模既有导波又有表面波;TEm（m≥1）各模均存在双模现象。     

Analytical study of unilateral interface under incidence of elastic waves

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斜入射下粘接界面的反射特性

在粘接界面具有弹簧模型的连接条件下,利用粘接层界面的单次反射和透射推导了反射系数的模与入射角的关系,研究了粘接材料的改变对界面反射特性的影响,以及弱粘接条件下超声波的反射系数的模随着不同刚度比和入射角的变化规律.数值模拟结果表明:横波入射时,存在临界角,反射系数的模在临界角附近变化较大;临界角随上层材料的不同而变化,反射系数的模在临界角处取得极小值;界面脱粘时,随着临界角增大,反射系数模的最小值逐渐减小;在弱粘接条件下,随着界面刚度比减小,当入射角度小于某角度时,反射系数的模整体变大.     

Reflected Characteristics of Interface between Ceramic and Ceramic／Metal Graded Materials on Elastic Wave

The propagation characteristics of impact waves across a planar interface between a ceramic layer and a ceramic/metal ( C/ M ) composite layer were investigated. Two interfacial boundary conditions were considered : one was a shear coupling boundary condition that simulated a perfectly bonded interface between the ceramic and composite, and the other was a slip boundary condition that only allowed a transmission of the transverse motion and normal stress at the interface. The ceramic was subjected to an inchtent impact wave. The ceramic and composite was assumed to be elastic during impact. The stndy was based on a basic method provided by Furlong, Westburg and Phillips for predicting the reflection and refraction of spherical waves across a planar interface separating two elastic solids. Emphasis was put on the effect of the metal volume fraction in the composite, ceramic thickness and interfacial boundary condition on the reflected waves. New and interesting results are obtained that provide a very useful guidance for design of a ceramic/composite armor and of a C/M functionally graded applique.     

Influence of vibration on granular flowability and its mechanism of aided flow

Ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｔｙｐｅｓｏｆｇｒａｎｕｌａｒａｉｄｅｄｆｌｏｗ ,ｉｎｗｈｉｃｈｖｉｂｒａｔｉｎｇａｉｄｅｄｆｌｏｗｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｂｅ ｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ ,ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎ ｃｙ .Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｖｉｂｒａｔｉｎｇｏｒｅ ｄｒａｗｉｎｇｉｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｖｉｂｒａｔｉｎｇａｉｄｅｄｆｌｏｗｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ .Ｉｎ 1 957,ｔｈｅｆｉｒｓｔｖｉｂｒａｔｉｎｇｏｒｅ ｄｒａｗｉ…     

半刚性基层沥青路面反射裂缝形成扩展机理与防治

半刚性基层沥青路面普遍存在反射裂缝．首先根据西尔斯和不里恩公式计算了半刚性基层中的温缩应力和干缩应力,指出它们是导致基层首先开裂的主要原因,在此基础上运用断裂力学观点阐述了沥青路面反射裂缝的两种开裂模式：剪切型,拉裂型．分别分析了行车荷载与温度荷载造成的不同破坏模式．最后针对影响裂缝形成和扩展的因素提出了3种防治措施,即增加面层厚度,改善基层的温干缩性质,设置应力吸收层．     

准周期性对光子晶体缺陷模的影响

利用传输矩阵法研究了Bragg镜的准周期性对光子晶体缺陷模的影响。研究表明,无论是高折射率介质层还是低折射率介质层,当其折射率或厚度按一定的递变规律递增时,缺陷模都将向低频方向移动,递减时则向高频方向移动。但对缺陷模品质因子的影响却不同,高折射率介质层的折射率递增时品质因子提高,递减时品质因子减小;但低折射率介质层的折射率递变时品质因子的变化规律刚好相反;而介质层厚度的递变几乎不影响品质因子。此外还研究了准周期性对缺陷层内电场增强效应的影响。     

准周期性对光子晶体缺陷模的影响

利用传输矩阵法研究了Bragg镜的准周期性对光子晶体缺陷模的影响.研究表明,无论是高折射率介质层还是低折射率介质层,当其折射率或厚度按一定的递变规律递增时,缺陷模都将向低频方向移动,递减时则向高频方向移动.但对缺陷模品质因子的影响却不同,高折射率介质层的折射率递增时品质因子提高,递减时品质因子减小;但低折射率介质层的折射率递变时品质因子的变化规律刚好相反;而介质层厚度的递变几乎不影响品质因子.此外还研究了准周期性对缺陷层内电场增强效应的影响.     

非均匀平面波声场中质点运动的椭圆度

当均匀平面声波入射在液-固介质分界面上产生非均匀平面波时,场中质点将在其平衡位置附近作椭圆振动。计算表明:对于场中固体界面上的质点,当入射角比纵波临界角小得多时,其椭圆度近似为1,质点基本上作直线振动;当入射角比横波临界角大得多时,纵波场中质点运动的椭圆度接近于0,质点运动轨迹近于圆,而横波场中质点运动的椭圆度最小;当入射角在纵波临界角或横波临界角附近时,质点运动的椭圆度有较大的变化。文中指出固体粘滞系数对场中质点运动椭圆度的影响不大,且仅仅表现在临界角附近。在瑞利角入射下,界面法线方向上的固体质点,其运动的椭圆度呈周期性变化,当深度为瑞利波半波长整数倍时,椭圆度为1;当深度为瑞利波半波长的奇数倍时,椭圆度最小。     

平板偏振膜的角度特性研究

当入射光倾斜入射到平板偏振膜上时,在两种偏振光的反射带边缘处出现P偏振光高透而S偏振光高反的情况.利用F-P结构的膜系设计了偏振膜.随着入射角的增大,S光的带宽、消光比及参考波长线性增大,而膜层中电场强度的最大值和界面处的电场强度均减小,只有P偏振光的变化特性跟布儒斯特角有关.分析膜层的界面特性和膜层中的缺陷分布情况,可得偏振膜P偏振光的阈值随入射角的增大而增大.结果表明,在P光透过率可使用的范围内,入射角越大,消光比越大,场强在膜层中的分布越低,但P偏振光的透过率有所降低.     

相移光纤光栅的反射光谱特性及其应用

使用二次曝光法或相位掩膜法制作的相移光纤光栅,可在光纤光栅阻带中打开一个狭窄的透射窗口,窗口位置可以随着相移量的大小发生改变。利用传输矩阵法的计算,对相移光纤光栅的反射光谱特性进行了分析,并且对如何利用相移光纤光栅的光谱特性进行多方面的应用给予了展望。这些结果将对相移光纤光栅的实际制作及应用有重要的指导意义。     

饱和土中流体对压缩波传播特性影响

为了进一步分析流体性质对饱和土中压缩波传播的影响,基于Biot两相介质波动理论,推导了压缩波平面波动解,并得到了孔隙流体自由流动和流体无渗流时的压缩波速度公式.通过数值算例分析了水饱和、准饱和及气饱和三种饱和情况下土中压缩波的传播及衰减特性.结果表明,在水饱和至准饱和土中,两种压缩波的速度和弥散性均随含气量的增加而降低,衰减则随含气量的增加而增加.气饱和土中,P1波速度比水饱和时显著降低且基本无弥散和衰减;P2波速度比水饱和时有很大提高,同时弥散和衰减加强,且特征频率向高频漂移.完全水饱和时P1波主要在流体中传播,含气量超过一定值(1%)时主要受土骨架中控制,P2波则刚好与此相反.     

金属陶瓷-钢覆层材料制备及其界面表征

采用真空液相烧结法,在Q235钢表面制备三元硼化物基金属陶瓷覆层材料。利用扫描电镜、X射线衍射及能谱对其界面结构进行分析与表征。结果表明,在1 280℃温度下烧结,覆层材料具有良好的界面结构,其硬质覆层由三元硼化物硬质相和铁基黏结相组成,硬质相和黏结相分散均匀,覆层硬度（HRA）可达87;三元硼化物硬质覆层与钢基体间形成了良好的冶金结合,在界面处存在元素的扩散。     

旧水泥路面冲击碾压技术改造后应力分析

通过工程实践证明,旧水泥混凝土路面使用冲击压路机打裂后加铺沥青面层,可以有效地减少加铺层内反射裂缝的产生和发展,但该技术防反射裂缝的作用机理还不是很明确.本文以HB-XD高速公路改造工程为背景,应用ANSYS有限元方法建立分析模型,在研究反射裂缝扩展模式的基础上,研究冲击后碎块对沥青加铺层的应力响应,从而揭示冲击碾压技术能够有效减少反射裂缝、减小车辆荷载应力、温度应力等的原因.     

地震作用下金沙江某跨江桥梁岩质岸坡动力响应分析

由于地震波的随机性及地质构造的复杂性,导致岩质边坡的地震响应特征变得十分复杂.以金沙江地区某跨江桥梁岩质岸坡为例,采用有限元方法研究了地震波在岩质边坡内的传播特征,分析了不同类型结构面对边坡动力响应特征的影响;采用振动台模型试验验证了数值计算结果,探究了边坡的动力变形演化规律及其破坏机制.研究结果表明:软弱结构面对岩质...