平板型慢波线阻抗测量方法的理论分析

本文首先讨论了现有平板型慢波线介质微扰阻抗测量方法理论分析中的不足之处,然后在考虑了场的横向分量、高次空间谐波、底极的存在以及微扰体的有限厚度等各个因素的影响下,对平板型慢波线介质微扰问题作了较完整的分析,从而提高了阻抗测量值的准确性,文中还导出了取决于谐振频率偏移值的阻抗一般表示式。     

多层介质屏蔽平面传输线的直线法分析

本文引伸直线法的基本思想,分析了一般的多层介质屏蔽平面传输线.波动方程仅在一个方向离散化,由此而产生的微分一差分方程可以解析求解.文中给出了不同介质区中电磁场的递推关系,推导了多层介质屏蔽平面传输线之色散特性的一般性计算公式.还作为示例,计算了三种不同鳍线的色散特性,结果与文献中给出的数据极为一致.     

辛体系下倾斜碳纳米管阵列波导研究

基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,将碳纳米管阵列的平行波导问题导入到Hamilton体系.首先,应用等效介质理论,得到了倾斜碳纳米管阵列的介电特性;随后,假设波导两侧边界条件为理想导电边界条件,通过在辛几何理论框架下的研究,得到了倾斜碳纳米管介质中波导传播的色散关系.数值模拟表明:对碳纳米管阵列来说,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播;然而在频段外,电磁波基模传播具有极低的损耗.通过优化设计,可找到最佳倾斜角,使得全频段内的传播特性得到极大的增强.对碳纳米管阵列波导的相关研究可为太赫兹频段内的波传导器件的设计提供理论参考.     

基于压电阻抗技术的金属材料弹性变形检测研究

基于压电阻抗技术的结构健康监测原理,对低碳钢圆棒试样单轴拉伸弹性变形过程中安装在其上的压电材料的阻抗信息进行了分析,探究采用压电阻抗谱中峰值频率变化表征金属材料弹性变形(也即材料应力)状态的方法的可行性.将压电材料片作为主动传感器,粘贴在圆棒的端部圆截面(受压变形区)和杆中部(拉伸变形区)两种位置,分别测取园棒试样不同拉伸伸长情况下的阻抗信号.分析试验结果发现:随着弹性伸长变形量的增加,端部压电导纳(阻抗的倒数)谱中对应峰值频率减小,而杆中部压电导纳谱中对应峰值频率增加,两个部位的压电导纳频率变化接近线性规律.由此可得出结论:可以利用压电阻抗(导纳)技术,通过测量部位的压电导纳谱信息,以频率为特征参数对结构件的应力状态进行监测;通过端面压电材料输出导纳谱信息中频率改变量,可实现对轴杆类构件轴向应力状态进行监测,这个方法特别适合于埋入式螺栓,混凝土中预应力钢筋等轴向力的监测.     

辛体系下THz波在碳纳米管阵列中的传播

对于一个被周期性平行有限长碳纳米管阵列填充的平面波导,本文基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,忽略其空间色散,考虑了电磁波的损耗,从而得到填充介质的介电特性,并将电磁波在波导中的传播导入到Hamilton体系,同时考虑两侧边界条件均为理想导电边界条件,从而在辛理论框架下求解本征值方程,得到了电磁波传播色散关系.分析可知,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播,然而在频段外,电磁波基模传播具有极其低的损耗,这使得碳纳米管阵列具有宽频带传播的特性,这些特性使得碳纳米管阵列相比于传统材料具有更优的传播特性.     

带通同轴线滤波器的计算与分析

本文对用低阻抗线做成的阻抗倒换器直接耦合的同轴线滤波器,在电子计算机上进行计算,描绘出特性曲线族,作为设计时选择参数的根据,并得出多节传输线滤波器的不同步调谐时的计算公式,文中对阻抗倒换器的四个参数的变化影响进行了分析。最后,给出了这种类型的同轴线滤波器相对频宽上、下限的计算公式。     

五阶双色双向海洋表面波理论

将经典的"纯波动的三阶单色单向Stokes波理论"提升至"可包含环境均匀流效应的有限水深五阶双色双向海洋表面波理论".亦即,在已有三阶双色双波理论的基础上得到了自由表面位移、速度势和非线性振幅色散关系的第四阶、第五阶显式表达式.从中,将居于核心地位的"双色双向波的第五阶非线性振幅色散关系"又推广到"无穷多波中任意两两不同频率不同振幅相互作用波的非线性振幅色散关系".针对双色双向短峰波的典型特性,以若干个图表详加示之.     

可见光域Ti:LiNbO3质子交换光波导型偏振器

在可见光域632.8 nm光波段,首次研制出Ti∶LiNbO₃质子交换光波导型偏振器.同时,给出了波导型偏振器参数测试装置.在理论上,利用物理光学和波导色散理论分析与计算了这种偏振器的消光比,分析了影响器件性能的各种因素.理论计算与实验结果符合良好.     

基于表面阻抗张量的界面滑移波动态失稳分析

基于Stroh公式和表面阻抗张量理论,提出了研究界面滑移波动态失稳问题的一种新的方法．该方法将表面阻抗张量概念推广到复波速域,并将摩擦接触界面上的边界条件以表面阻抗张量表示．最终将边值问题化归为求解一个复多项式在单位圆内的根．以弹性半空间与刚体平面相对稳态摩擦滑移为例进行了详细的分析,导出了一个4次复特征方程并讨论了方程在单位圆内解的特性,给出了滑移界面波失稳条件的显式解析表达式．     

应力波放大器二维数值分析

运用动态有限元方法,对应力波在锥形应力波放大器中传播特性进行了二维数值分析,对影响透射波放大系数和波形的几何因素、输入脉冲形状、脉冲升时等进行了讨论,可供应力波铆接器设计之参考.计算结果与在Hopkinson杆上实验测得值以及特征线计算值进行了比较,其与实验结果吻合程度是令人相当满意的,与一维特征线方法相比.其计算精度也得到较大改善,特别是在透射波峰值压力附近.     

(2+1)维色散长波方程的非局域对称及相容Riccati展开可积性

研究了(2+1)维色散长波方程的非局域对称性和相容Riccati展开(CRE)可积性.首先,通过Painleve分析中的留数对称,将(2+1)维色散长波方程留数对称局域化,得到了与Schwartzian变量相对应的对称群;其次,基于CRE方法,证明了(2+1)维色散长波方程在CRE条件下是可积的;最后,通过求解相容性方程,构造了该方程的孤立波与椭圆周期波的相互作用解.     

曲线网格下基于粘声分离方法的流噪声计算

在曲线网格下基于粘声分离方法对流场中的静止圆柱同声波和涡波的相互作用进行研究.首先推导了曲线坐标系下、适用于水流噪声的粘声分离方法(viscous acoustic splitting method,VASM)控制方程,并采用7点色散关系保持(dispersion-relation preserving,DRP)格式和四阶时间差分格式进行计算.然后将静止流场中圆柱壁面对声波反射的计算结果同理论值进行比较,验证了计算方法模拟水中物体对声波散射的准确性.进而模拟了旋涡行走发声的特性,并分析了流速等对声场特性的影响.     

波导中E面高Q fin-line不连续的理论分析和计算

本文根据界面场分量匹配原理,应用变分方法分析了波导中召面插入高 Q finline三维结构的不连续问题,导出了归一化导纳公式,计算了T型等效网络参数,得到了几组曲线,可供设计滤波器时应用。文中还给出了一个滤波器的实验结果,与理论计算值相比,基本一致。     

功能梯度材料中Stoneley波的传播特性分析

研究功能梯度弹性半空间(y≤0)和功能梯度磁电弹半空间(y≥0)界面的Stoneley波传播特性.基于两个介质的本构方程、控制方程和界面连续条件,推导出功能梯度材料界面处的Stoneley波波速方程,通过数值模拟,得到功能梯度材料中Stoneley波的色散曲线,并分析功能梯度材料中Stoneley波传播特性.     

基于Green-Naghdi模型与三相延迟模型的耦合热弹性波传播

研究了基于G-N模型与三项延迟模型的热弹性波的传播特征.在各种广义热弹性理论中,热位移概念的引入使得G-N模型具有独特性质而引起广泛的关注和应用.基于G-N模型,最近一个三相延迟模型被提出.主要研究了这两种模型下第一和第二声波(耦合热弹性波)的色散和衰减特性,分析了温度场和位移场在两种模型下的振幅比和相位差.结果发现三...     

宽带H面波导结环行器电磁场严格理论

本文分析加有金属台阶的部分高度铁氧体宽带H面波导结环行器。本文采用场匹配法求解,给出了展开铁氧体内电磁场的特征模式族,除了以前文献给出的体内模外,本文还给出了表面模式。在分析中,应用了这两类模式。为了简化结与波导的匹配,本文采用电磁场解与对称网络散射矩阵本征值理论和传输线理论相结合的方法进行求解。在8mm频段,得到了19％的20dB隔离度带宽的计算结果,理论和实验吻合较好。计算结果显示出n=2 Chebyshev响应特性。     

日冕开放磁场中的慢激波

日冕物质喷发的观测速度常低于Alfven波速的估计值而高于背景日冕声速,这表明日冕质量喷发可能在日冕中形成慢激波.本文假定日冕物质喷发由冕底的磁通量喷发所驱动,对它在开放磁场中形成的慢激波进行数值模拟。结果表明,慢激波纬度范围有限,外形平坦;一快波与慢激波共存并发生相互作用。快波使背景磁场发生偏转从而在慢激波前方引起稀疏,两侧引起压缩。快波的这些效应对慢激波的位,形和特征具有重要影响。     

自洽磁场作用下的等离子体中的孤立波

本文发展了文献[1]中的方法,提出了一个直接从全波段色散关系判别可能存在孤立波的波段的方法——色散关系法;并用它证明了平行或垂直于自洽磁场传播的10种线性波中,只有磁声波和电子哨波可能存在与之对应的孤立波。     

压电固体中弹性波传播的数学模型

依据动量定理、电荷守恒定律建立了弹性波在压电固体中传播的数学模型.不仅考虑了压电效应,也同时考虑了电流效应.在压电固体中同时存在机械位移场、极化电势场和电流场.求解波动方程,发现不考虑电流效应时,弹性波是非色散的;考虑电流效应后,弹性波是色散的.不仅如此,电流效应还导致弹性波的衰减.通过数值模拟,揭示了平衡载流子浓度对色散和衰减的影响规律.     

双槽深波纹圆柱波导的传播及辐射特性

本文给出了双槽深波纹圆波导的传播及辐射特性。还利用空间谐波法(SHT)导出了传播方程和等效壁导纳的表示式,在考虑高次空间谐波对辐射场贡献的前提下,得到了远场的辐射公式。计算机计算结果表明,这类新型馈源是一种双窄频带结构,而λ/p及d/p之值对传播和辐射特性有很大的影响。对于本文所给出的中等口面的馈源,可在百分之四和百分之六的两个频带内实现低于—40分贝交叉极化辐射峰值电平,为了在双频带内实现良好的交叉极化特性,应选λ / p之值大于7。