Demonstration of joule-level chirped pulse amplification based on tiled Ti:sapphire amplifier

A novel tiled Ti:sapphire(Ti:S)amplifier was experimentally demonstrated with>1 J amplified chirped pulse output.Two Ti:S crystals having dimensions of 14 mm×14 mm×25 mm were tiled as the gain medium in a four-pass amplifier.Maximum output energy of 1.18 J was obtained with 2.75 J pump energy.The energy conversion efficiency of the tiled Ti:S amplifier was comparable with a single Ti:S amplifier.The laser pulse having the maximum peak power of 28 TW was obtained after the compressor.Moreover,the influence of the beam gap on the far field was discussed.This novel tiled Ti:S amplifier technique can provide a potential way for 100 PW or EW lasers in the future.     

Optical parametric chirped pulse amplification based on photonic crystal fibre

A compact two-stage optical parametric chirped pulse amplifier based on photonic crystal fibre is demonstrated.A 1064-nm soliton pulse is obtained in a home-made photonic crystal fibre (PCF) with femtosecond pulse pumping and then amplified to 2 mJ in an Nd:YAG regenerative amplifier.After the amplified pulses pass through the LBO crystal,the 532-nm double-frequency light with an energy of 0.8 mJ and a duration of over 100 ps at 10-Hz repetition rate is generated as a pump source in the following two-stage optical parametric amplification (OPA).The 850-nm chirped signal light gain from the stretcher is 1.5×10 4 in the first-stage OPA while it is 120 in the second-stage OPA.The total signal gain of optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA) can reach 1.8×10 6.     

三元纳米层状Ta2AlC原位合成机制

利用自蔓延高温合成/原位反应法制备了Ta2AlC陶瓷材料,研究了预热温度和不同铝含量对试样物相组成和微观组织结构的影响.采用X射线衍射分析试样的物相组成;采用SEM观察材料的微观组织结构;借助DSC测试分析,结合反应产物、可能的中间产物及体系吸放热探讨了Ta2AlC的合成机制.研究表明,250℃的预热温度环境下有利于充分反应生成高纯度的Ta2 AlC;适当过量的Al有利于各元素扩散,从而提高合成的TaAlC纯度;利用自蔓延高温合成Ta2AlC时,Al先熔化为液相,继而Ta与C分散到液态Al中发生反应并放出大量的热量,引发Ta与Al反应生成Ta-Al金属化合物,促使生成的Ta2C与Al或TaC与Ta-Al金属化合物发生反应生成Ta2AlC.     

纺织物下垂变形数值计算

利用共旋技术提出了一个高柔性梁（布条）大位移大转动计算模型,通过把纺织物沿经向和纬向离散成许多布条,建立了纺织物下垂变形模型,模型仅使用了点平移自由度而没有使用转动自由度,并采用了一种单元应变能积分格式,模型考虑了纺织物面内拉伸、面内剪切以及弯曲;提出了一种控制单步全Newton-Raphson迭代格式步长的方法来确保得到控制方程组的收敛解。数值算例表明模型能够较精确地预测纺织物的最终下垂形状。     

求解非线性动力学方程的预测-校正数值算法

提出了一种求解非线性动力学方程的预测-校正数值算法.由于校正过程消除了线性化带来的误差,使计算精度得到较大提高.数值算例表明该方法正确、有效.     

压电圆柱形夹杂对邻近裂纹三维应力场的影响

研究了压电复合材料薄板中压电圆柱形夹杂与邻近宏观钝裂纹间的相互作用。重点分析了外加电场，裂尖与压电圆柱形夹杂间韧带长度对裂尖三维应力场的影响。计算结果表明：在不同的外加电场作用下，压电体不仅能改变裂尖张开应力的大小，还能改变其分布。所得结果对进一步探讨线弹性介质中裂纹的启裂控制有参考价值。     

并行冲击/侵彻有限元数值模拟技术

探讨了冲击/侵彻问题涉及到的非线性材料模型、接触搜索算法、接触力计算公式、破坏模式等理论和算法,介绍了基于集群并行计算机的有限元法并行化基本思路和方法。应用实例表明本文中提出的有限元计算格式和并行化方法能够有效求解冲击/侵彻问题。     

弹丸低速垂直侵彻无钢筋混凝土的实验研究

提出了一种在钢弹侵彻素混凝土的全尺寸试验中测量弹丸减速度时间曲线的测试方法,该方法通过安装在弹丸上的加速度传感器测量弹丸减速度并把数据同步传递给地面记录系统。用这种测试方法,在空气炮上进行了一系列半球形头部钢弹以１５０ ～４００ｍ／ｓ 速度垂直侵彻素混凝土目标的试验,成功地测量了弹丸的减速度时间历程曲线。对减速度曲线中的高频成分进行了分析,第一次用试验证实了高频成分可能是弹体结构响应的推测。并对减速度曲线的一些特性进行了讨论。     

四点弯曲压电梁导电裂纹尖端附近的横观各向同性损伤

根据电焓密度函数建立了压电材料静态损伤本构模型,详细讨论了横观各向同性力电损伤的一些特征,最后通过对四点弯曲PZT-PIC151梁跨中导电裂纹附近横观各向同性损伤的数值分析,研究了裂纹深度和外加力、电载荷对损伤分布的影响规律．结果表明:裂纹深度和力载荷对力电损伤都有非常明显相似的影响,随着裂纹深度和力载荷的增大,裂纹尖端的力电损伤明显增大,范围也相应扩大;电载荷对力损伤完全不同于对电损伤的影响,电载荷单调地改变裂纹尖端力损伤的大小,不改变力损伤的区域尺寸,但是对电损伤的影响则比较复杂．