弹性波斜入射声子晶体的缺陷模及其转型

推导出弹性波斜入射固-固掺杂结构声子晶体的转移矩阵和透射系数公式.计算固-固掺杂结构声子晶体中弹性波的透射系数.得到当横波斜入射时,透射波中横波的缺陷模随着入射角的增大而减弱,横波向纵波的转型随着入射角的增大而增强.当纵波斜入射时,透射波中纵波的缺陷模随着入射角的增大而减弱,纵波向横波的转型随着入射角的增大而增强.     

多层介质的转移矩阵及其在声子晶体中的应用

引入四维波矢的概念,推导出弹性波斜入射到多层介质系统时的转移矩阵以及透射系数和反射系数。利用这些公式计算了纵波和横波正入射到一维掺杂声子晶体时纵波和横波的透射系数。得出:当纵波正入射时,透射波中纵波在一定频率范围内出现了禁带,并且在禁带的中心频率处出现了缺陷模。当横波正入射时也有相同的结果。     

横波速度径向层析成像方法及应用研究

近来三维声波成像技术的一个重要进展是利用偶极子弯曲波反演地层径向横波速度剖面。确定地层径向横波速度变化对评价井壁稳定性、估算地应力和优化油藏生产等有着重要的意义。偶极横波测井激发的弯曲波低频探测较深,高频探测较浅,本文根据偶极弯曲波的频散特征,采用约束反演的方法求取地层径向横波速度变化。在实际测井中,经常会遇到偶极子弯曲波的频散曲线在高频时缺失或者不准确的情况,这会使约束反演方法产生误差。针对这一现象,本文提出利用理论频散数据进行高频约束,并通过数值模拟验证了改进后约束反演方法的正确性。本文给出了一个致密气层的横波速度径向剖面综合应用实例,发现地层径向横波速度变化程度与岩石脆性有很好的对应关系,最终的压裂效果由压前、压后正交偶极横波各向异性的变化得到了印证,压裂后油气产量提高。     

横波投影演示仪

演示横波的仪器比较多,但结构都比较复杂,而且一般都不能演示横波的形成过程。我们自己动手做了一个比较简单的波片,用投影的方法演示出横波的形成和传递过程,效果颇佳。现介绍如下,供同志们参考。本仪器的基本组成部分如图1所示。图中(a)为波片,它是在一条不透光的黑纸上刻出一列透光的横波的波形(在波形的首尾各有一段平直部分)而构成。图中(b)为栅栏,它是在一块不透光的黑纸上刻上一些彼此平行的狭缝而构成。     

横波演示儀和縱波演示儀的製作方法

在講到高中物理学第二册振動和波動一章中的縱波和横波的生成过程時,同学們对教科书中圖8及圖9說明波動形成过程的兩圖(1954年3月原版)常感到很难領会,為了解决这個問題,我們設計和制作了,說明横波和縱波生成过程的横波演示仪和纵波演示仪。这两件仪器能很清晰地演示出在一個周期內的任何一時刻波動的質點所在的位置,同時也能清晰地显示出横波和縱波的波形特征(凹凸狀和疏密狀的傅遞),这就將教科书中圖8图9兩图所表明的問题更形象地表示了出來,有力地帮助了同学們对波動生成过程的領会。现在將这两件仪器的構造簡單地介紹如下以供大家參考。一、横波演示仪 (1)基本构造:     

界面反射P-SV波转型超声散斑统计特性

对超声P波入射至强散射粗糙界面上时,反射声场中的转型SV波散斑的统计特性进行研究。根据Frensel-Huygens理论和自相关原理,得到了SV波散斑振幅概率密度函数的Rayleigh分布形式以及散斑平均横向尺寸的计算公式。进而又得到了,在使用具有一定尺寸孔径的横波探头时,所接收的SV波散斑的归一化声强的概率密度函数表达式,它与横波探头内接收到的平均散斑个数有关。在实验中,应用了两种不同孔径尺寸的横波探头对SV波的散斑声强进行测量。对测量所得的散斑合强度的数据进行统计分析的结果表明,实验值与理论值有较好的一致性。由此证实,上述理论分析的结果是正确的。     

水面波驻波演示仪

自制水面波驻波演示仪.在透明的长方体水槽一端安装搅水振子,通过控制电源电压调节振子的振动频率,可以演示频率为2~5Hz的水面波驻波.实验中水面波的频率与振子的振动频率相同,在水槽中形成稳定的驻波后,测量波节间的距离,计算后得到波长以及水面波的传播速度.     

偏振片工作原理及标示方法建议

振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志,只有横波才有偏振现象.在高中物理光学内容中关于偏振现象主要讲述的是线偏振光,高中教材为让学生理解偏振原理就专门用一个绳波通过一个狭长的木框来说明偏振现     

声学测微计及其在薄层测厚中的应用

文章描述的声学测微计是以监测伪Sezawa波为基础的。假定在半无限大介质的上表面有一薄的复盖层,当层介质中的横波声速较底下介质的横波声速小时,可有许多表面波模式沿层状介质的表面传播,其中基模为瑞利波,第二个模为Sezawa波。实验所用样品中,基片材料为42-合金,上面薄层材料是金。当一平面超声波通过水耦合斜入射到样品上时,在样品表面层激发的前两个模的相速度色散曲线如图1所示,图中k为波数,d为薄层厚度。Sezawa波有一个截止波数,在这个波数,Sezawa波的相速度等于基片中的     

等离子体中Langmuir波、横波和离子声波相互作用过程的孤立子行为

我们用Zakharov方程描述等离子体中Langmuir波、横波和离子声波的非线性相互作用,通过研究系统稳态的Sagdeev势的性质,讨论了该系统中孤立子可能存在的条件;同时和体系的极小能量状态相联系,构造了体系的Liapunov泛函,研究了孤立子的Liapunov稳定性。我们所采用的方法是完全非线性的,得到的稳定性判据在横波和Langmuir波解耦情况下退化为文献[8]的结果。 关键词：     

具微结构地壳中非线性地震波的演化

非线性地震波在地壳中传播及演化规律的研究具有重要实际意义.利用有限差分方法, 对非线性地震纵波和横波在具微结构地壳中的演化过程进行了详细的数值模拟.结果表明,非线性地震纵波和横波在具微结构地壳中可以逐渐演化成一个孤立波或两个孤立波或孤立波列或消失.地震波的初始幅度、频散系数和体力因子对演化过程和结果都有重要影响.研究结果揭示了非线性地震波在一种微结构地壳中的演化规律,这有助于在理论上解释一些特殊地震波现象.     

关于光的偏振问题的探讨

对于电磁波这样的矢量波而言,偏振并不一定表示是横波.本文讨论场矢量与光波的传播方向的关系.从对偏振现象的发现作历史的回顾,进而加以逻辑论证.     

横波幻灯投影演示仪

我们为了便于学生理解,按照质点振动方向与波的传播方向之间的关系来区分横波与纵波,进而掌握横波的概念。因此设计制作了用幻灯投影的横波演示仪,演示形象直观教学效果好。制作也比较简单,使用方便,且能自动工作,现就仪器的原理、结构和使用方面等情况介绍如下。一、设计原理横波幻灯投影演示仪的基本原理,是利用机械传动,驱驶一螺旋弹簧状的线圈,在     

宽带相控线阵声源在套管井外地层辐射声场的指向性

套管井中的声传播涉及到波在柱状多层介质中的传播问题。通过数值计算对比了宽带相控线阵声源在套管井外均匀地层中产生的纵横波声场的指向性。结果表明,在任意胶结状况下,均可实现向套管井外地层定向辐射纵横波的技术;与地层中纵波的传播特征不同的是在主瓣偏转角方向横波幅度随着偏转角的增大逐渐增加,且在主瓣辐射方向的横波幅度受套管井胶结状况的影响较纵波小;采用玻璃钢套管代替钢套管,会进一步减弱地层声场受胶结状况的影响,这有利于实现在套管井外地层较大范围内的精确定向辐射声波的技术。     

来流边界层效应下斜坡诱导的斜爆轰波

以超声速预混气中的斜爆轰波为研究对象,对其在来流边界层效应下的特性进行了实验研究.在马赫数为3的超声速预混风洞中,通过斜坡诱导产生了斜爆轰波.当来流的当量比较低时,预混气中产生的是化学反应锋面与激波面非耦合的激波诱导燃烧现象.此时边界层分离区中的化学反应放热将使分离区尺度显著增大,流场非定常性显著增强,激波位置剧烈振荡.当来流的当量比较高时,预混气将产生斜爆轰波.此时边界层分离区会影响到斜爆轰波起爆时的形态.在小尺度分离区下,斜爆轰波起爆时呈突跃结构(有横波);在中等尺度分离区下,流场固有的非定常性使斜爆轰波呈间歇突跃结构;在大尺度分离区下,斜爆轰波起爆则呈完全的平滑结构(无横波).     

浅谈简谐横波问题

简谐横波问题在高中物理教学中是个难点.困难在于已知波的传播方向,如何判定某一质点的振动方向;或已知某一质点的振动方向,如何判断波的传播方向.本文对此归纳出一种非常简单实用的方法.     

分层固体板中导波的激发与频散特性

针对无限大弹性分层固体板,研究了结构中导波的频散和激发特性。首先使用传递矩阵法推导分层板模型中导波的频散方程,然后用二分法求取导波各模式的频散曲线,进而分析结构中导波的频散特性。结果表明:在速度递增或递减的分层板中,基阶模式和高阶模式的高频极限分别等于低速层的瑞利波速和横波波速。对于含低速夹层的分层板,所有模式的高频极限都等于低速层的横波速度。在导波激发特性方面,研究了在具有一定宽度的法向力源作用下的分层板中导波各模式在结构中的法向位移谱。发现在速度递增的分层板结构中基阶模式是主导模式,而对于速度递减和含低速夹层模型,主导模式在不同的频段范围内对应不同的导波模式。      

海底沉积物参数对浅海中低频声传播的影响

推导出了考虑海底沉积物中声衰减和横波后浅海中点声源激发声场的积分表达式,并用实轴积分法和快速傅里叶交换（ＦＦＴ）数值计算模拟了爆炸声源在浅海中激发的全波列波形。考察了海底沉积物参数、声源激发主频等对低频声传播的影响。研究表明：在远场接收到的波群为声源主频处的模式波。最后讨论了通过几个不同声源激发主频处的某一模式波的群速度的测量值用最小平方和估计法来反演海底沉积物的纵波速度和横波速度的可能性。     

对2-2型压电复合材料横波换能器产生的纵波特性的研究

在固体测量中，横波换能器所产生的波列中常伴随有纵波，认识纵波产生的原因可以解释横波测试中出现的现象，以及抑制纵波提供有效的方法，本文利用实验研究的方法，用一对纵波偶极子换能器的对比实验，分析了２－２型压电复合材料厚度切变换能器产生纵波的机理，发现这是一种伴随着晶片厚度切变振动而产生的“偶极子”纵波，并由此解释了这种纵波的伴随性，频率特性及其首波与横波首波位相相反等问题。     

三点弯曲试验 条件下花岗岩声发射横纵波特征及损伤演化*

开展花岗岩三点弯曲试验,利用横纵波两种传感器接收花岗岩破坏过程的声发射信号,对比分析声发射横纵波信号的时频特征,在此基础上,基于声发射横纵波建立损伤变量,探讨花岗岩三点弯曲条件下损伤演化规律。研究结果表明：花岗岩破坏过程声发射横纵波事件率变化趋势较为相似,临近峰值载荷时均加速上升,破坏时达到峰值,但纵波事件率加速点早于横波事件率;声发射横纵波能率变化趋势一致,呈现峰前低水平稳定变化、峰后陡升到峰值的特征。声发射横纵波主频在临近峰值载荷逐渐形成主频条带,但其频率存在差异,纵波主频分布在0~10 kHz、30~50 kHz和100~110 kHz,而横波主频集中分布在0~10 kHz。相比纵波损伤变量,横波损伤变量能够刻画峰后损伤急速发展的过程,能较好地表征花岗岩三点弯曲作用下损伤变化规律。