气压对脉冲激光冲量耦合系数的影响

用高灵敏冲击摆测量了LY12铝和K9光学玻璃受激光照射时的冲量耦合系数与气体压力的关系。实验结果表明 ,对于LY12铝合金 ,在气体压力为 0 0 3Pa和 97kPa两种情况下冲量耦合系数相差近 8倍 ;而对K9玻璃 ,在气体压力为 0 .0 5Pa和 97kPa两种情况下 ,冲量耦合系数相差 5 0倍以上 ,表明了LSD波的强弱与气体压力相关并对冲量耦合系数产生重要影响。     

关于气体激光中的流动效应问题

在著作[1—3]和文献[4,5]中,关于气体激光中流动效应的阐述,人们都采用Demaria提出的清晰而简洁的定性理论,在Demaria的分析中,饱和强度增益和激光功率密度都随流速的增加而趋向无穷大,对此人们多次地提出过疑问,这些结论看来值得探讨,下面给出一个更合理的简洁分析来澄清并解答这个问题。 分析从速率方程组出发,为简明起见,假定气流参数p、Τ、u的变化可以忽略,激光传播方向与流动方向(即x方向)相垂直,耗损(包括透射、吸收等耗     

辐射非平衡流的运动论研究及对气流激光的应用

本文探讨激光介质气体非平衡流的运动论处理、引进了与分子速度有关的新的增益(GMS)、发展了近似求解方法。对CO_2气流激光的算例,本理论的零级近似已较满意。其结果在整个压力范围内适用,高压时与常用的速率方程理论(RET)的结果相一致;流速为零时结果简化为气体(不流动)激光的熟知的相应关系。需要指出的是:在低压加宽常数,η<0.2时,常用的RET即使引进修正压力效应的线形因子,仍不能正确估计非均匀加宽效应的影响,例如η=0.02,ξ=0,1.0时,(?)_R/(?)_K分别约为8和20,ξ是频移参数,(?)_R和(?)_k分别是RET和本理论之无量纲辐射强度。     

气体辅助注射成型过程动力学分析

基于气体穿透机理和Hele-Shaw流动模型,对管状模腔中气体冲破熔体前沿形成中空制品气辅成型过程进行了研究,推导出反映充模流动压力梯度比、非牛顿幂率指数等影响因素与计算表层熔体厚度比之间关系的数学公式,建立了熔体前沿和气体前沿速度与位移演化关系的数学模型,分别得出了牛顿流体和非牛顿流体选取不同影响参数时熔体前沿和气体前沿速度、位移的演化曲线.模拟结果表明,所建数学模型能较好的反映熔体前沿和气体前沿速度、位移演化关系.在气体冲破熔体前沿以前,气体接近匀加速运动,前沿位移梯度逐渐增加;熔体前沿的速度几乎保持不变,位移随时间接近线性增长.当气体冲破熔体前沿时,熔体和气体前沿的速度和位移均急速上升.     

激光触发SF6气体间隙开关的数值模拟

建立了激光触发SF6气体间隙开关的数值模型，计算了Woodworth的实验系列。激光触发延迟的计算值与实验结果比较符合。在充气压力一定时，延迟时间随激光能量、工作电压比(工作电压与自击穿电压之比)的增加而减小。激光能量越大或工作电压比越高，则延迟时间对电压的变化越不敏感，越稳定；反之，延迟时间对电压的变化越敏感，越不稳定。     

气流化学激光理论研究的若干进展

以超声速HF/DF化学激光和超声速氧碘化学激光(COIL)为代表的气流化学激光(GCL), 因其科学意义、军事和工业应用价值，近30多年来得到了突飞猛进的发展.由于超声速膨胀混合流在控制强放热反应动力学和热力学过程方面的特殊本领，使气体动力学在高功率GCL的发展中起着关键性的作用.高功率GCL性能的分析计算自然也沿用非平衡气体动力学的方法，假定气流(包括激光能级分子和原子)为连续介质，谱线为均匀加宽，并联立求解气体动力学方程组，增益动力学和基于光强迭加原则的辐射传输诸方程，称为速率方程(RE)模型.20世纪70年代后期又提出和发展了GCL性能计算的半气体动理学(SGK)模型，在SGK模型中仍假定气流为连续介质，但同时考虑了激光能级分子微观热运动的贡献，谱线加宽的非均匀加宽效应，并用双参数摄动法求解激光能级分子速度分布函数方程组(即广义Boltzmann方程组), 因此SGK模型是一个同时考虑宏观和微观尺度运动的跨尺度模型.本文综述RE模型和SGK模型以及用它们预测GCL性能的若干研究进展，同时简评等增益模型和腔模(模图样)理论研究的一些进展.最后从气体动力学的角度提出一些值得 进一步研究的课题.     

激光与材料相互作用研究中的气体物理学

强激光辐照材料时,烧蚀蒸气吸收部分或全部激光辐射,成为部分离化等离子体.它的传播称为激光支持的吸收波(LSAW).LSAW屏蔽入射激光,同时发射易被材料表面吸收的短波长辐射.研究这些过程,可用辐射流体力学描述蒸气的运动。为了求解辐射流体力学方程,必须利用气体物理力学方法,算出蒸气的状态方程和不透明度.本文对涉及的一些气体物理力学问题,进行了概略介绍.      

激光与材料相互作用研究中的气体物理学

强激光辐照材料时,烧蚀蒸气吸收部分或全部激光辐射,成为部分离化等离子体.它的传播称为激光支持的吸收波(LSAW).LSAW屏蔽入射激光,同时发射易被材料表面吸收的短波长辐射.研究这些过程,可用辐射流体力学描述蒸气的运动。为了求解辐射流体力学方程,必须利用气体物理力学方法,算出蒸气的状态方程和不透明度.本文对涉及的一些气体物理力学问题,进行了概略介绍.     

磁场中正柱非线性理论的自洽解

本文讨论磁场中中等低气压弧光放电与辉光放电的正柱理论。文献[1]是给定放电中间参数后,假定中性气体运动,研究放电现象.本文仍假定中性气体运动,但给出初始放电参数,补充两个积分关系,建立了初始放电参数与中间参数的关系。给出这个问题完整的数学提法。用数值方法求解。文献[1]相当于第一次迭代。结果表明,这种改进是必要的.     

激光加工多孔气体端面密封的静压性能研究

采用有限元方法求解二维气体雷诺方程,研究激光加工多孔端面气体润滑密封的静压性能.主要分析了密封端面的微孔面积比Sp、开孔比γ、无量纲孔深ε和密封压力Po对开启力增幅△Pav、泄漏量Q、开漏比E、刚漏比Ek等密封性能参数的影响规律,结果表明,当Sp=0.65,γ=0.6,ε=3.0时可确保密封在静压条件下具有优异的性价比.研究结果为密封的优化设计提供了依据.     

聚苯乙烯泡沫颗粒散体和整体集合的准静态压缩力学特性

对颗粒聚苯乙烯(EPS)泡沫单粒及封闭容器中的大量颗粒整体分别进行了不同加载速率下的准静态压缩实验,获得相应的压缩应力应变曲线.分析了单颗泡沫颗粒内部气体对材料压缩性能的影响,以及大量颗粒用作包装材料时由于内、外部气体被挤出所引起的密度变化对整体应力应变关系的影响.研究表明:EPS泡沫是典型的闭胞材料,单颗颗粒内部气体...     

同轴旋转可压缩流动中液体射流稳定性

基于线性稳定性理论,建立了描述同轴旋转可压缩流动中超空化条件下液体射流稳定性的数学模型,并对数学模型及其求解方法进行了验证;在此基础上,对模型中考虑的射流及气体可压缩性、气体同轴旋转以及超空化等因素对射流稳定性的影响进行了分析. 分析结果表明,模型中考虑射流及气体的可压缩性后,与不考虑可压缩性相比,计算得到的射流稳定性明显变差,最小液滴直径减小,分裂液滴直径变化范围变宽,且小液滴数量增多. 气体的同轴旋转在轴对称与非轴对称扰动下对射流稳定性的影响完全相反;轴对称扰动时,气体旋转使射流稳定性增强,而非轴对称扰动时则正好相反;气体旋转有可能导致影响射流稳定性的扰动模式发生根本性变化. 超空化使射流稳定性变差;超空化程度较弱时,超空化使分裂液滴最小直径减小,分裂液滴直径变化范围增大;而超空化达到一定程度后,进一步提高超空化程度,分裂液滴最小直径几乎保持不变.     

血管支架撑开均匀性问题的随机模型研究

撑开均匀性是血管支架的一个重要力学性能,它对于筋的安全性有极大的影响作用.论文研究支架筋的宽度对于撑开均匀性影响规律.建立了基于串联模型的撑开均匀性力学模型;给出了激光切割过程中微管中心偏移量对于筋宽度的影响关系;建立了撑开均匀性随机分析的方法.论文组织了两个算例,详细说明了对该方法的应用,实现了激光偏心距发生随机变化时,对于血管支架撑开性能的随机分析.     

复杂温变环境下的激光陀螺零偏补偿方法

在高精度捷联惯导系统中,激光陀螺零偏随温度的变化往往不能忽略.基于不同温变环境下的激光陀螺零偏测试实验,分析了激光陀螺的零偏温度漂移特性,研究了陀螺零偏与温度变化、温变速率和温度梯度之间的相关关系,说明了在复杂或快速的温变环境中,激光陀螺零偏除与温度值变化有关外,其受温变速率和温度梯度的影响更为显著.建立了适用于缓变温度环境的静态温度模型和适用于复杂温变环境下的动态温度模型,并在快速温变和随机温变环境下对模型进行了试验验证.结果表明,动态温度模型能很好地实时补偿复杂温变引入的陀螺零偏异常,显著改善陀螺零偏稳定性使其达到或接近常温精度水平.     

激光拉曼散射在气体动力学测量中的应用

激光拉曼散射原理及其特点拉曼光谱虽然在1928年就已问世,应用于固体和液体中的力学测量方面曾得到了一些结果,但由于拍照片常常需要几天的时间,所以应用很少.气体介质的拉曼实验几乎是一个空白点.气体介质的密度和散射截面均很小,对非相干光源(如碳弧灯、氙灯、碳钨灯等)有不可克服的困难.自激光出现之后,从根本上改变了 ...     

GAS-WATER TWO-PHASE DIFFUSION MODEL FOR UNSATURATED LAYERED COVER SYSTEMS

为了研究垃圾填埋场内部生物降解产生的气体(以甲烷为主) 和氧气等在非饱和覆盖层中的运移规律,建立了气体在成层非饱和覆盖层中的一维扩散模型. 该模型考虑了覆盖层含水量瞬态变化和气体扩散的耦合作用. 采用有限元多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3进行求解. 其计算结果与前人实验结果能符合得很好. 研究结果表明,对典型垃圾填埋场中厚度为1m的非饱和黏土覆盖层,含水量变化对覆盖层中气体污染物的扩散运移有显著影响. 与含水量稳态变化情况相比,20 d到100 d的运移时间内同一覆盖层深度处耦合含水量作用下,气体相对浓度可以相差接近8倍. 含水量是气体在非饱和覆盖层中不稳定运移的重要影响因素.     

激光和等离子体的相互作用

一、引言激光和等离子体的相互作用,在激光核聚变和激光反导的研究课题中,都占有十分重要的位置。激光问世不久,1961年3月在苏联科学院主席团报告中提出“激光对体积不大的稠密等离子体加热到高温的可能性”。1962年发表“激光和等离子体相互作用”的研究报告[1]。1971年O.N.Krokhin作了“激      

激光激励下微半导体结构的三维温度响应

本文运用耦合的等离子波和热传导模型研究了在激光激励下的半导体微硅试件的温度响应;采用格林函数方法得到了在热化热源、体复合热源和表面复合热源共同作用下三维微硅试件中载流子浓度和温度的解析解;对均布激光和聚焦激光激励下的微硅试件温度响应进行了计算,得到了温度的空间分布及其随激励频率的变化关系.     

锌空电池气体扩散电极浸液量对放电性能的影响

锌空电池气体扩散电极在存放和放电过程中,电解液会在毛细力的作用下不断浸入电极。电解液在气体扩散电极中的浸入量与分布情况决定了气体扩散电极中的化学反应活化区,从而影响放电性能。通过实验测量了气体扩散电极开始浸液的4天内浸液量与放电性能的关系,并借助拓扑网络数值模拟电解液浸入多孔介质的过程帮助理解该实验现象。结果表明,随着放电过程的进行,浸液量和分布情况不断变化;气体扩散电极放电性能变化主要分为3个阶段:浸液饱和度为39.4%时放电性能最佳;浸液开始2~24小时进行迅速,浸液饱和度达到81%,放电性能小幅下降;24小时之后浸液增速大幅减缓,放电功率随浸液量增加大幅下降。     

有气体溶解和没有气体溶解的水中石墨烯间的疏水引力

凝聚物理学界发现溶解在水中的气体会在疏水表面吸附,由此认为当疏水物体间距足够小的时候,吸附在疏水表面的气体会相互联通形成纳米气泡桥,纳米气泡桥连结疏水物质形成疏水引力,但是关于纳米气泡桥的形成过程和形态,力学界还没有一个清晰的描述.采用分子动力学方法,研究了在有气体溶解的水中和没有气体溶解的水中两片石墨烯间的引力作用,分析了两种情况下各相密度分布的变化过程、结构相图的变化过程和平均力势的变化过程,详细阐明了纳米气泡桥的形成和消失过程,并定量计算了纳米气泡桥的作用效果和作用距离.模拟结果表明:两片石墨烯在有气体溶解的水中和无气体溶解的水中的疏水引力都是由纳米气泡桥引起的.当石墨烯间距小于0.5nm时,无论水中是否有气体溶解,疏水引力由真空纳米气泡桥引起;当石墨烯间距大于0.5nm时,在没有气体溶解的水中,疏水引力由水蒸气纳米气泡桥引起;而在有气体溶解的水中,疏水引力由所溶气体形成的纳米气泡桥引起.