杆中导波声弹性效应分析与数值模拟研究*

大型钢结构在役应力检测意义重大,基于超声导波声弹性效应进行应力检测具有潜在的优势。本文基于等效弹性常数法研究了杆中超声导波的声弹性效应。通过计算典型钢结构构件钢杆的频散曲线,确定了检测频率范围,对不同工作应力状态下L（0,1）、F（1,1）与T（0,1）模态的群速度值进行了理论分析与数值模拟。结果表明： L（0,1）模态较适合于钢杆轴力检测, F（1,1）、T（0,1）模态声弹性效应较弱,不适合于应力检测; L（0,1）模态的声弹性效应随着频率的增加而减弱;理论分析与有限元计算对声弹性效应的验证都与波结构轴向位移对声弹性效应的判断得到了较好的吻合。     

Ag纳米颗粒增强的Ho~(3+)/Tm~(3+)共掺铋锗酸盐玻璃的2μm发光研究

采用基于传统熔融淬冷技术的热化学还原法制备了系列Ag纳米颗粒复合Ho3+/Tm3+共掺铋锗酸盐玻璃样品,研究了Ag纳米颗粒含量对玻璃2μm发光特性的影响.结果表明,Ag纳米颗粒的表面等离子体共振带位于500—900 nm,峰值位于650 nm,透射电子显微镜图像中观察到均匀分布的Ag纳米颗粒,尺寸约为5—10 nm.通过测试玻璃样品在1.7—2.3μm波段的荧光光谱发现,Ag掺杂后Ho3+离子2μm处的荧光强度得到了极大的提高,其中AgCl掺杂质量分数为0.3%时的荧光强度比未掺杂时的荧光强度增强10倍,这归因于Ag纳米颗粒的局域场增强作用.计算得到Ho3+离子的吸收截面为0.491×10-20cm-2,发射截面为1.03×10-20cm-2,当增益系数为0.2时即可实现正的增益.