具有单相单向换能器的水平剪切声表面波压力传感器插入损耗特性

为实现水平剪切声表面波压力传感器低损耗设计,系统研究了均匀叉指换能器(IDT)和单相单向换能器(SPUDT)器件的声波能量损耗性能。在确定最优反射系数的SPUDT结构的基础上,建立3D周期性有限元仿真模型,计算器件表面振动位移和双向输出电压瞬态响应。通过对电压信号进行傅里叶变换获得器件模型的插入损耗,并制备两种不同换能器的声学传感器,测试其频率特性和灵敏度。与均匀IDT相比,基于SPUDT器件插入损耗的仿真和实验结果分别降低了5.2 dB和5.6 dB,SPUDT器件灵敏度约为均匀IDT器件的两倍。结果表明,SPUDT能有效降低SH-SAW压力传感器声波能量的单向损耗,提高检测灵敏度,且构建的3D周期性有限元仿真模型有助于声学传感器的声波损耗分析,实现高精度和小型化的声学测量系统。      

Acoustoelastic effects on mode waves in a fluid-filled pressurized borehole in triaxially stressed formations

Based on the nonlinear theory of acoustoelasticity, considering the triaxial terrestrial stress, the fluid static pressure in the borehole and the fluid nonlinear effect jointly, the dispersion curves of the monopole Stoneley wave and dipole flexural wave propagating along the borehole axis in a homogeneous isotropic formation are investigated by using the perturbation method. The relation of the sensitivity coefficient and the velocity-stress coefficient to frequency are also analyzed. The results show that variations of the phase velocity dispersion curve are mainly affected by three sensitivity coefficients related to third-order elastic constant. The borehole stress concentration causes a split of the flexural waves and an intersection of the dispersion curves of the flexural waves polarized in directions parallel and normal to the uniaxial horizontal stress direction. The stress-induced formation anisotropy is only dependent on the horizontal deviatoric terrestrial stress and independent of the horizontal mean terrestrial stress, the superimposed stress and the fluid static pressure. The horizontal terrestrial stress ratio ranging from 0 to 1 reduces the stress-induced formation anisotropy. This makes the intersection of flexural wave dispersion curves not distinguishable. The effect of the fluid nonlinearity on the dispersion curve of the mode wave is small and can be ignored.The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10272004) and The Special Science Foundation of the Doctoral Discipline of the Ministry of Education of China(20050001016) The English text was polished by Keren Wang.     

关于铸铁受压时破坏方向问题的探讨

 用应力理论以及莫尔强度理论，分析试样在均匀轴向受压和非均匀轴向受压时的受 力状态，讨论铸铁受压时的破坏方向和破坏原因.     

单向加载,平均应力下的疲劳短裂纹生长

本文报道单向加载下平均应力和交变应力对疲劳短裂纹生长的影响。采用一种1.99%NiCrMo钢,在平均应力和交变应力不同组合的应力控制条件下进行室温疲劳试验,将疲劳过程划分为3个阶段:塑性局部化,微观组织短裂纹(MSC)生长和物理短裂纹(PSC)生长,研究了平均应力对上述3个阶段的影响并得到一组关系式,这些关系式可预测多种平均应力和交变应力组合条件下短裂纹的初始阶段和生长行为。获得了不同平均应力下疲劳承载曲线的满意的预测结果。本研究为仍依赖于传统的Goodman疲劳图的设计人员提供了一种以疲劳过程物理机制为基础的方法。     

两个弹—粘塑性问题的解析解

本文求得单向拉伸和平面应变轴对称问题的解析解，并说明，不同应变率下的应力响应相差不是一常数；该文的方法还能用于求解其它弹－粘塑性问题。     

钢筋混凝土梁的受压区高度计算的统一公式

本文将单筋矩形截面钢筋混凝土梁的受压区高度计算公式进行了推广，使之可以用于双筋或Ｔ形截面．     

单向应力状态下钢材高温分析的损伤模型

本文结合结构钢材火灾高温分析的特点，通过对Ｌｅｍａｉｔｒｅ关于常温下金属材料延性损伤模型和修改，提出一种适用应力状态下钢材高温分析的损伤模型，为进行钢框架在火灾高温作用下及火灾冷却后的２和损伤分析提供可能性。     

近红外磁表面等离激元单向波导

基于电介质-旋电介质的磁表面等离激元（SMPs）模型,从色散方程出发,理论分析了存在表面波时旋电介质介电张量和电介质介电系数的关系,以实现单向传输的SMPs。提出Ce∶YIG/Ag超构旋电材料,根据有效介电张量理论构造满足SMPs条件的旋电介质的介电张量。分析了电介质-旋电介质表面波的色散特性,利用有限元方法对电介质-超构旋电介质模型的传输特性进行了仿真计算,在施加常规磁场（0.2 T）情况下实现了工作于近红外波段的SMPs单向传输,并在该结构中引入缺陷。仿真结果表明该SMPs单向波导具有很好的鲁棒性。     

基于孔内流动机理的气膜冷却界面模型

气膜冷却是燃气轮机中重要的冷却方式。本文关注孔内流动机理,发现了一个我们称之为单向弱耦合的现象,即孔内流动会改变下游冷却效果,而主流条件的改变对于孔内出口面附近某一界面以下的流动没有影响,该界面被称之为特征界面。这一现象显著减少了孔内流动所依赖参数的数目,简化了气膜冷却的建模过程。基于这一现象,本文提出了气膜冷却界面模型。该界面模型引入卷积神经网络(CNN)模型,基于四个反映参数预测特征界面上流场分布,并将其作为冷却射流的入流边界条件,在CFD中计算下游冷却效果。将界面模型应用于平板及端壁气膜冷却算例,显示了较强的通用性和较高的精度,同时将计算效率提升了一个数量级。     

稀土元素对Al－3Li合金单向凝固组织的影响

研究了稀土在单向凝固条件下对Ａｌ－３Ｌｉ合金组织的影响，并分析了稀土对微观组织的影响机理。结果表明，稀土对合金的微观纵向枝晶间距有明显影响，这种影响同稀土元素、稀土含量及冷却速度有关。少量稀土增大了合金凝固过程中的成分过冷作用，从而较显著地影响合金的微观组织。