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.     

气流流场的高分辨激光光谱法测量

对高分辨率激光光谱技术用于气流流场的测量方法进行了探讨．利用不同波长光波频率的自动扫描进行了静态和动态、单向和相向光的吸收光谱测量,得到了初步的实验结果,并对实验中的关键技术及难点进行了讨论     

超音速混合化学激光的小信号增益

超音速扩散式化学激光器谐振腔内混合流场的流动情况对于光腔的光学性能有重要影响。本文在考虑流场情况下利用矩形型线与Gauss-Lorentz 形型线模型作了零功率吋的增益计算,同时进行了比较分析,本文方法的计算结果与用Navier-Stokes 方程的计算结果定性比较小信号增益值分布规律相同。     

关于第三、四强度理论的教学探讨

关于第三、四强度理论的教学探讨吴（太钢钢铁学院,太原０３０００３）材料力学是机械、土木、水利……等工科专业中一门非常重要的专业基础课,其要解决的基本问题之一,就是建立构件发生破坏的条件,并进而确保构件具有足够的强度。所以,强度理论是材料力学课中的一个...     

强度理论百年总结

自从1900年著名的Mohr-Coulomb强度理论建立以来,已有100年的历史.在20世纪,关于材料在复杂应力状态下的强度理论进行了大量的理论研究和实验研究工作.本文对材料(包括金属材料、岩石、土、混凝土、冰、铁、聚合物、含能材料等)在复杂应力状态下强度理论(屈服准则、破坏准则等)的百年发展进行了总结,讨论了各种准则之间的关系,为研究和工程应用中的合理选择破坏准则提供了一种方法.文中还总结了三大系列强度理论、统一屈服准则、统一强度理论和其他各种强度理论,并简述了强度理论的计算机实施,以及多轴疲劳等问题.     

第三强度理论与第四强度理论的统一表达式

本文给出了适用各种塑性材料的强度理论统一表达式，有利于学生的理解和应用．     

第三强度理论与第四强度理论的统一表达式

本文给出了适用各种塑性材料的强度理论统一表达式，有利于学生的理解和应用．     

激光多光束干涉法测窄小气流密度场

激光多光束干涉法测窄小气流密度场周兴华，周建和，舒玮（天津大学力学系天津３０００７２）在流体力学中，测量流体的各种参量，一般都离不开测压探针、毕托管，乃至热线、热膜等，但是，对于像毫米量级的窄小流场，是难以将这些探测器件插入流场中进行测量的。本文介绍...     

材料力学中强度理论内容的历史演变和最新发展

1.引言材料力学是一门基础技术课.一般认为基础技术课较为成熟、变化较慢、进展较为艰难.但实际中材料力学的某些内容是在不断变化和革新的.生产实践和科学研究的新成果是材料力学不断充实的源泉.我们以强度理论一章的内容为例,分析了1867年巴罗父子的材料力学、1885至1912年连续十版的 Merriman     

古典强度理论及其发展

各种机器结构的设计制造,都需要解决材料在复杂应力状态下的强度问题.由于进行复杂应力状态的材料试验较为复杂,以及各种复杂应力状态组合的无穷性,常常不可能进行一个完备的试验,来得到材料在复杂应力状态下强度的完整数据.因此人们总希望能够根据一些简单的试验 ...     

前向泵浦拉曼放大器增益特性理论分析

为了研究受激拉曼散射中信号功率和泵浦功率在传输途中的变化过程,以及引起该变化的各种因素,为拉曼光纤放大器的设计提供参考,文中从受激拉曼散射理论出发,对前向拉曼放大进行了讨论,通过数值模拟,分析了受激拉曼散射中信号功率和泵浦功率在光纤中的演化过程。分析结果表明,前向信号功率在距光纤输入端20km处达到最大,信号增益也在此处达到最大,泵浦功率在距光纤输入端20km内衰减缓慢,之后快速衰减。     

由一个实例引发的对莫尔理论和双剪统一强度理论的改进

以某型火炮身管设计为例,采用双剪统一强度理论对火炮身管的壁厚进行了设计。然而,在火炮身管强度计算中得出了如下结论:当身管外径平方与内径平方之比小于1+b时,若材料的其它参数不变,材料的压缩屈服极限越大,其所能承受内压的能力越差,b为双剪统一强度理论中的参数。这是有悖常理的。针对该现象本文考虑各主应力的正负取值情况,对库伦—莫尔理论和双剪统一强度理论的改进问题进行了探讨。并应用改进的双剪统一强度理论再次计算,得到了满意的结果。     

金属弹性常数,状态方程和理论强度的物理力学计算

对利用Morse势计算立方金属弹性常数,状态方程和拉伸与压缩理论强度的方法进行了讨论。其中Morse势参数由内聚能和体积弹性模量的实验值确定。给出对多种金属的计算结果。     

脆性材料的分形统计强度理论

基于脆性材料中裂纹尺度的分形分面和最弱环原理的假设，导出了裂纹尺频分布的分形维数Ｄ与经典统计强度理论中Ｗｅｉｂｕｌｌ模量ｍ之间的关系，揭示了ｍ的几何实质，并且同时考虑裂纹的尺度分布和方位分布及裂纹扩展路径的不规则性对统计强度的影响，从理论上推导了复杂应力状态下脆性材料统计强度σ的一般表达式。     

加筋土强度降低原因的理论分析

从理论上推导出了加筋土强度的数学表达式,分析了土的黏聚力与土筋界面参数变化对加筋土强度的影响,研究表明,当发生拉断型破坏时,黏聚力的减少比筋材提供的拉力占优势的情况下,加筋土的强度会低于素土的强度;当发生黏着型破坏时,黏聚力的减少比筋材提供的摩阻力占优势的情况下,加筋土的强度也会低于素土的强度。加筋土强度的降低程度与筋材在土中形成的夹层、土筋界面透水性、加筋间距有关。     

三剪应力统一强度理论研究

材料强度理论研究是高等材料力学的一个重要研究领域,200多年来,各国学者提出了许多强度理论及试验研究结果.这些理论都是从不同的假设和力学模型出发,推导出不同的数学表达式,但一般只适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间是否有联系?是否可能建立一个广泛适用的统一强度理论?自19世纪末以来,世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论,但一直没有成功.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法,提出并验证了三剪应力统一强度理论。认为当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时,材料发生破坏.三剪应力统一强度理论是全应力理论,它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论,形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系,实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一,使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及不同应力状态的统一强度理论,并能更大程度地发挥材料的强度潜力.通过与大量试验结果的对比分析表明:三剪应力统一强度理论可以广泛适用于各种材料及其不同的应力状态.     

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。     

激光诱导应力波测量薄膜界面强度研究进展

薄膜界面强度是影响多层薄膜装置性能的重要参数。激光诱导应力波技术是在可控制和非接触条件下定量测量薄膜界面强度最有效的技术之一。在采用高强度应力波短脉冲加载实现界面层裂的同时，通过光学测量薄膜自由面瞬态位移，并利用应力波理论计算得到临界界面强度。通过精确控制试样几何形状及尺寸，包括拉伸、剪切和复合型在内的各种界面加载模式都可以实现。本文对激光诱导应力波测量薄膜界面强度研究进展进行了综述，并特别强调了不同加载模式的实现方法，高强度超薄薄膜的界面测量技术，以及如何通过辨别薄膜自由面瞬态位移光学干涉信号中的某些特殊性征来实时判断和测量界面的层裂。     

加筋土强度的理论研究及试验验证

将加筋材料对土体强度提高的贡献等效成一种附加围压, 通过莫尔圆法, 求得小主应力增量, 并认为土体在破坏时处于极限平衡状态, 得到了黏聚力和内摩擦角同时变化时的加筋土强度表达式, 对该式作了详细讨论, 用该式计算了6 例典型加筋土在轴对称荷载下的大主应力, 结果表明计算所得大主应力值与三轴试验值比较吻合.     

关于双剪强度理论的教学探讨

在我国的材料力学教材和教学中,多数只讲授最大拉伸正应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪应力理论、歪形能理论,以及莫尔强度理论.在讲授最大剪应力理论,即屈服准则 τ_(max)=(σ_1-σ_3)/2=c,亦即σ_1-σ_3=σ_s,时都要讲到,这个理论由于未考虑中间主应力σ_2对材料强度的影响而对材料在复杂应力状