固体中亚表面缺陷的非傅里叶热波散射问题

基于非Fourier热传导波动型方程,采用镜像方法和波函数展开法,研究了固体介质中亚表面圆柱缺陷的热波多重散射问题．首次基于热传导波动模型给出了热波散射问题的一般解．温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热．具体分析了结枸几何参数和物理参数时温度分布的影响,并给出了温度变化的数值结果．本研究结果可为红外测试技术、热波成像技术等提供理论基础和参考数据．     

SH波在浅埋椭圆孔上的散射对地震动的影响

用复变函数方法研究了浅埋椭圆柱形孔洞对任意角度入射的平面SH波的散射及其对地震动的影响.利用SH波的对称性构造了1个能够自动满足水平表面上应力自由边界条件的散射波函数,将半空间中的问题转化为求解1个全空间中椭圆形孔洞的散射问题,最终将问题归结为对一组无穷代数方程组的求解,给出了浅埋椭圆孔洞附近地面运动的数值结果.研究表明浅埋孔洞与水平表面存在强烈的相互作用,地震动将受到很大影响,在地面建筑物抗震设计时应对"隐蔽地形"的存在予以充分重视.     

出平面线源载荷对浅埋弹性圆柱散射与地震动

为研究半空间内圆柱与裂纹同时存在时复合缺陷的动力学响应,采用复变函数、多极坐标方法,求解了与时间谐和的出平面线源荷载对含有弹性圆柱的半空间散射问题,给出了弹性圆柱周边的动应力集中与地表位移的数值结果.采用"分区"的方法,分别构造出含有弹性圆柱半空间内的散射波和弹性圆柱体内驻波的表达式,应用位移与应力边界条件求解出表达式中的未知数,确定散射波和驻波;从而给出含有弹性圆柱半空间的位移场与应力场.通过数值算例,讨论了各种参数对弹性圆柱周边的动应力集中系数与地表位移的影响规律.结果表明,线源荷载埋深大于60时,对地表位移就没有影响了.     

基于多时相多光谱红外图像浅层地下目标探测

浅层地下目标影响周围区域的热物理特性,引起区域表面温度差异随时间变化的现象,对应在红外图像上则导致灰度值差异随时间变化．针对这一问题,本文研究了包含地下目标的区域温度分布的数学模型,揭示了区域温度变化和地下目标的热物理性质与埋藏状况的关系,进行求解得到区域表面温度分布的预测值．利用实际获取的多时相多光谱红外图像反演区域地表温度分布,利用多光谱图像丰富的光谱信息来反演区域表面的多时相温度分布,和预测值进行比对,使区域表面温度分布的探测值和预测值相一致的待求解参数的估计值即为地下目标的探测结果．     

锥形场发射体尖端温度的分析

从热传导方程出发,考虑Nottingham效应和焦耳热情况下,采用自洽求解了圆锥形场发射体的尖端表面温度;定量讨论了温度与给定的圆锥形场发射体的结构参量与物理参量的关系。结果表明Nottingham效应、热导率和锥体横截面积的大小对尖端表面温度起决定作用,由Nottingham效应和焦耳热产生的温度在通常发射电流情况下,并不会达到钼的熔点温度而引起微尖锥发射体的失效。     

SH波对浅埋相邻多个圆孔作用的动力分析

建立了求解浅埋相邻多个圆形孔洞对稳态SH波的散射及浅埋结构动应力分析的解析方法。利用SH波散射的对称性、复变函数与多极坐标法，构造了一个可以满足水平地面上应力自由边界条件的浅埋相邻多圆孔对SH波散射的波函数；利用这一波函数，则可将这一个半空间的问题转化成对一个全空间中的相邻多圆孔的散射问题的求解。该问题的解答，最终又可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题，并可利用截断有限项的方法对其进行计算，作为例题对抗爆问题进行分析。最后给出了当稳态SH波垂直于水平面入射时，有关浅埋相邻2个圆孔附近的动应力集中问题的算例和数值结果，并讨论了波数与浅埋2个圆孔中心至自由表面距离和2个圆孔中心距离变化对动应力集中的影响。     

基于有限元的激光熔覆温度场分析

采用Ansys有限元软件对激光熔覆Ni60合金过程中热量传递及温度分布进行模拟,在分析过程中采用三维单元,并考虑了材料热物性的非线性特征及对流和辐射的边界条件,建立了有限元模型,得出了熔覆过程中试样表面、端面的温度分布模拟图,分析了激光熔覆工艺参数对试样表面温度场的影响,为制作高性能的耐磨表面合金层选择熔覆工艺参数等提供了依据.     

导电条形平板后散射场的极化特性分析

应用物理绕射法给出了导电条形平板在完全平面极化波照射下后向散射场的极化矩阵表示式。利用复极化比及极化椭圆的几何参量β和τ分析了导电条形平板后向散射场的极化特性，获得最佳散射的极化条件。     

导电条形平板后散射场的极化特性分析

应用物理绕射法给出了导电条形平板在完全平面极化波照射下后向散射场的极化矩阵表示式。利用复极化比及极化椭圆的几何参量β和τ分析了导电条形反后向散射场的极化特性。获得最佳散射的极化条件。     

时域有限差分法的优化吸收边界条件

基于单向波算子,给出了一个形式简洁的Ｎ阶优化吸收边界条件,给出了确定其参量的方法．数值结果表明,对于特定电磁问题,适当选择参量,优化吸收边界条件优于同阶Ｍｕｒ吸收边界条件．     

Absorption of electromagnetic waves by the dust particles in a plasma

Inthispaperwestudytheabsorptionofelectromagneticwavesbythechargeddustgrainsimmersedinambientplasma.Theelectromagneticwavepropagationindustyplasmahasbeenahottopicinrecentyears.Mostpaperspublishedsofarfocusontheincreaseofthewavescatteringinadustyplasma[1—4].InthispapertheenergylossoftheincidentelectromagneticwavecausedbyalongitudinalscatteringfieldoftheDebyescatteringispresented.ThephysicalpictureoftheproblemisachargeddustgrainwhichisassumedtobesphericalofradiusasurroundedbyascreeningDebyesphe…     

浅部地下洞穴的瑞利波散射数值分析

均匀半无限体中表面源激发的浅部波场由瑞利波主导且能量主要分布于一个波长深度,当瑞利波遇浅部洞穴时,瑞利波不能保持原有传播特性,波会在洞穴边界发生散射。为了分析这一现象,本文采用轴对称模型,数值模拟均匀半空间中洞穴散射波场响应。由偏移距-波长域表面波能量（振幅）谱变化,研究洞穴埋深及几何参数对散射波影响。对表面波场谱扰动特征分析,建立洞穴上方能量分界面对应特征波长与埋深的关系。结果表明:洞穴埋深是影响表面波场谱扰动一个重要参数,埋深约是特征波长1.5倍,波在洞穴边界面绕射会导致洞穴周围表面波场形成能量分界面,由表面波谱这些扰动特征可预测洞穴方位及埋深。     

任意排列的固定刚性桩屏障对SH波的多重散射

引入任意排列、任意半径的刚性圆柱体对声波或电磁波的多重散射解,对于平面SH波入射下刚性桩隔振屏障的散射问题提出新的有别于以往只考虑单重散射的求解方法--多重散射法.散射波可以表示为无限多重散射的叠加.每根桩的第1重散射即通常的单重散射,第2重散射可以表示为该桩被其余桩的第1重散射波所激发的散射波之和,后续的散射重数以此类推.将所有桩的无限重散射叠加,即求得SH波入射下任意排列、任意半径固定刚性桩多重散射的精确解.在算例中引入量纲一位移的概念,即屏障后总波场引起的位移幅值与入射波在该处引起的自由场位移幅值的比值,绘制了单排等间距、等半径桩屏障后一定范围内的量纲一位移等值线图、屏障后某处的量纲一位移图及透射系数图,分析了散射重数、桩间距和桩数对屏障隔离效果的影响.     

Electromagnetic scattering response from a uniaxial chiral cylinder by using cylindrical vector wave functions

ｉｔｈｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｐｏｌｙｍｅｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ,ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｓｂｅｉｎｇｐａｉｄｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｓｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ.Ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｉｅｌｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｏｓｅｍ…     

二维磁等离子体目标FDTD分析的移位算子方法

采用移位算子(SO)方法把时域有限差分(FDTD)法推广应用于二维磁化等离子体中.证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下,电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波),而且TM波的散射特性与外磁场无关,而TE波的散射特性与介质电磁参数密切相关,同时对其物理原因进行了分析.采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系,得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式.计算了轴向磁化等离子体涂敷Von Karm an型导体柱的TE波双站雷达散射截面(RCS),分析了涂层厚度以及等离子体参数对其双站RCS的影响.结果表明,恰当地选择等离子体参数能有效地减少目标在一定散射角范围内的RCS.     

建筑材料表面红外双向反射分布函数实验分析

为了深入研究建筑物表面红外反射分布特性和散射分布特性,选择建筑外饰面常用的3种典型材料(如花岗岩、铝板和镀膜玻璃),通过自行搭建双向反射分布函数(BRDF)实验台,利用聚四氟乙烯粉压制的标准白板(近似朗伯体)为单一参考试样,分别用0.632 8、1.340 0和3.3900 μn波段3种激光器,在不同的入射角度下,对各...     

考虑埋深的平面波作用下基础振动分析模型

实际情况下基础都有一定埋深,这将改变土体中的散射波场并最终影响地基 基础的动力相互作用.运用Biot波动方程理论,研究了平面波作用下饱和地基中埋置刚性圆形基础的竖向振动.引入Novak模型,将基础侧面的上覆土层视为由若干极薄饱和圆环层组成,将基底视为饱和半空间.考虑基础侧面对入射波的散射,利用沿基础侧面的积分方法得到基础侧面的土体作用力.考虑基底对入射波的散射,结合基底与饱和半空间接触面的混合边值条件,建立两组描述刚性圆形基础竖向振动的对偶积分方程并求解得到基础底面的土体作用力.结合基础刚体动力平衡方程,求得埋置基础在入射波作用下的竖向振动位移表达式.数值结果表明：随着基础埋置深度的增加,其共振振幅减小明显.     

自由面对潜艇水动力影响的估算

自由面对潜艇水动力的影响包括入射波和潜艇兴波。在波高远小于波长情况下,将入射波问题和兴波问题分别考虑,然后线性叠加给出自由面对潜艇水动力影响。将随机海浪看作是若干个余弦平面进行波的叠加,其频率和波高由Ｂｒｅｔｓｃｈｎｅｉｄｅｒ谱来决定。在入射波问题中,忽略了辐射波和绕射波的影响,并仅考虑不随时间变化的稳态力,它是航速、航深、海浪频率和浪向的函数。在兴波问题中,根据细长体理论采用源汇分布法计算其水动力。