共面蝴蝶结混合表面等离子体波导模式特征研究

基于传统纵向蝴蝶结混合表面等离子体波导(BTHPW),提出一种共水平面BTHPW集成光波导结构,是由半导体硅肋和金属Ag肋两种波导对放在一个SiO_2基底面上构成,采用有限元法对其混合模式特征进行数值模拟,分析该波导传播长度、归一化有效模场面积和品质因子等特性随波导几何尺寸的变化规律。结果表明,该波导模式具有传播损耗较小同时又较强光限制能力的特点,最长传播距离可达108μm,最小有效模面积可达λ~2/3000左右。该波导结构制作工艺简单,并可应用于高灵敏度折射率传感器和微纳米光子集成器件等领域。     

Helmholtz边界积分方程中奇异积分间接求解方法

提出了间接求解传统Helmholtz边界积分方程CBIE的强奇异积分和自由项系数,以及Burton-Miller边界积分方程BMBIE中的超强奇异积分的特解法。对于声场的内域问题,给出了满足Helmholtz控制方程的特解,间接求出了CBIE中的强奇异积分和自由项系数。对于声场外域对应的BMBIE中的超强奇异积分,按Guiggiani方法计算其柯西主值积分需要进行泰勒级数展开的高阶近似,公式繁复,实施困难。本文给出了满足Helmholtz控制方程和Sommerfeld散射条件的特解,提出了间接求出超强奇异积分的方法。推导了轴对称结构外场问题的强奇异积分中的柯西主值积分表达式,并通过轴对称问题算例证明了本文方法的高效性。数值结果表明,对于内域问题,采用本文特解法的计算结果优于直接求解强奇异积分和自由项系数的结果,且本文的特解法可避免针对具体几何信息计算自由项系数,因而具有更好的适用性。对于外域问题,两者精度相当,但本文的特解法可避免对核函数进行高阶泰勒级数展开,更易于数值实施。     

Passive polarization rotator based on silica photonic crystal fiber for 1.31-μm and 1.55-μm bands via adjusting the fiber length

A new polarization rotator based on the silica photonic crystal fiber is proposed. The proposed polarization rotator photonic crystal fiber （PR-PCF） possesses a triangle jigsaw-shape core region. The full-vector finite-element method is used to analyze the phenomenon of polarization conversion between the quasi-TE and quasi-TM modes. Numerical simulations show that the wavelengths of 1.31 μm and 1.55 μm are converted with a nearly 100% polarization conversion ratio with their matched coupling length and has a relatively strong realistic fabrication tolerance - 100 nm on the y axis and 50 nm on the x axis. The full vectorial finite difference beam propagation method is used to confirm the performance of the proposed PR-PCF.     

涡激诱导并列双圆柱碰撞数值模拟研究

圆柱类结构物的涡激振动是工程中较为常见的一种现象,如果圆柱结构物之间的距离较小, 就会产生涡激诱导碰撞现象,而涡激碰撞会比涡激振动对结构物疲劳破坏产生更严重的威胁.采用浸入边界法模拟流体中的动边界问题,避免了传统贴体网格方法在求解流体中存在固体间碰撞问题时出现数值求解不稳定问题,采用有限元方法对圆柱的运动和碰撞进行求解,通过数据回归方法建立了流体流动条件下的润滑模型,对不同间隙比下涡激诱导并列双圆柱振动及碰撞过程进行了数值模拟, 数值结果表明,如果两圆柱产生了碰撞将会有连续的碰撞发生, 碰撞时出现了多阶频率,振动主频率要比无碰撞时大, 两圆柱碰撞时的相对速度比自由来流速度小;当两圆柱相互接近时, 随着涡环分离角度的逐渐倾斜, 横向流体力先逐渐减小,当两圆柱间涡环开始相互影响发生挤压时, 横向流体力开始逐渐增大;当两圆柱开始反弹时, 两圆柱间形成了低压区, 改变了横向流体阻力的方向,使两圆柱又产生了接近运动,如此反复从而产生了碰撞后横向流体力和圆柱速度的振荡现象.      

一种基于梯度下降四元数理论的DVL误差标定方法

针对如何快速精确标定出多普勒计程仪(DVL)的比例因子误差以及DVL和捷联惯导(SINS)之间的安装误差角的问题,提出了一种基于梯度下降四元数估计理论的位置观测DVL标定方法。以SINS/DVL/GNSS为组合导航方式,利用多普勒测速原理标定出比例因子误差,通过构造位置矢量观测方程,采用梯度下降四元数方法得到安装误差角的标定结果。通过仿真及试验验证了所提出方法的有效性,并与卡尔曼滤波标定算法进行了比较,结果表明:比例因子估计值误差的最终标定结果在0.06%以内,安装角估计误差最终标定结果在0.05°以内,具有较好的工程应用价值。     

考虑轴力二阶效应悬臂梁的支承及裂纹参数识别

建立了轴向压力作用下悬臂裂纹梁边界支承和裂纹损伤程度识别方法．首先，将悬臂梁边界非完整支承等效为竖向和扭转弹簧、梁中开裂纹等效为内部扭转弹簧，利用Laplace变换，得到了边界弹性支承、考虑轴向压力二阶效应、具有任意裂纹数目Euler-Bernoulli悬臂梁弯曲挠度的解析解．其次，提出了边界弹性支承弹簧柔度和裂纹等效扭转弹簧柔度的识别方法．最后，通过数值试验，考察了轴向压力，裂纹深度以及测量误差等对识别结果的影响，说明了本文考虑轴向压力二阶效应的悬臂梁边界支承弹簧柔度及裂纹等效扭转弹簧柔度识别方法的适用性和可靠性，结果表明：相比于应变测量误差，挠度测量误差对裂纹损伤程度识别结果影响更加敏感，且轴向压力对裂纹损伤程度识别影响较小，因此，应严格控制挠度的测量误差．同时，边界支承扭转弹簧柔度的识别误差大于其竖向弹簧柔度识别误差．这些结果为实际工程中边界非完整支承悬臂裂纹梁的参数识别提供了指导．     

Locale 的内部与边界

本文定义了Ｌｏｃａｌｅ的内部算子与边界算子，详细讨论了这两个算子的性质，进一步得到了Ｌｏｃａｌｅ形式的Ｋｕｒａｔｏｗｓｋｉ定理。     

两个柄体的带和及一个应用

本文我们描述了使两个柄体带和有不可压缩边界的一个条件，作为应用，我们证明了同伦３－球面的一个表示在某种情形可以被简化。     

HAMILTON-JACOBI-BELLMAN方程的混合元方法

0　引　　言考虑下列随机微分方程 :ｄＸｔｄｔ =σ(Ｘｔ,αｔ) ζｔ+ｂ(Ｘｔ,αｔ)　ｔ≥ 0 ( 1 .1ａ)　　　　Ｘ0 =ｘ ∈ＲＮ ( 1 .1ｂ)　　此处 ,σ和ｂ分别是定义在ＲＮ×Ａ上的矩阵值和向量值函数 ,Ａ是给定的可分空间 ,αｔ值位于Ａ中的随机过程 更严格地 ,方程 ( 1 .1ａ)可写成下列形式 :Ｘｔ =ｘ + ∫ｔ0 σ(Ｘｓ,αｓ)ｄＢｓ+ ∫ｔ0 ｂ(Ｘｓ,αｓ)ｄｓ　ｔ≥ 0 ( 1 .2 )此外 ,Ｂｔ 是ｍ 维Ｂｒｏｗｎ运动 ,使得 :Ｅ(Ｂｔ) =0 ,Ｅ(Ｂ2 ｔ) =ｔ;∫ｔ0 σ(Ｘｓ,αｓ)ｄＢｓ 是随机积分 我们知道 ,σ ,ｂ若足够光滑 ,则保证了对每一…     

BAM网络及其在结构分析中的应用

基于BAM网络、有限元结构分析能量函数的相似性，建立了一种新的结构分析方法。 表明，BAM网络能有效地完成有限元模型求解。