强激光受激转动喇曼散射的瞬态阈值理论计算

由半经典耦合方程出发,本文完整建立了均匀大气中准直激光传输时瞬态受激转动喇曼散射的阈值理论,讨论了激光脉冲波形、激光波长、气压等对瞬态阈值的影响。     

极化脉冲回波Mueller矩阵解数值模拟非均匀分层植被与其中随机目标的散射

给出非均匀分层、各层各异非球形粒子随机介质在脉冲波入射下矢量辐射传输方程(VRT)的Mueller矩阵解,数值模拟了极化后向散射.极化脉冲回波强度的时滞方式及其时间上的变化能表明体散射和面散射机制,它描绘了随机散射粒子层的非均匀分布.由此,讨论了植被层有效高度的确定,并用同极化后向散射在时间上回波强度的突异变化识别非均匀植被层中异常散射体的分布.     

无限介质中波动分析的显式时域辐射边界

基于柱面波和球面波动方程,推导建立了适用于无限介质中二维和三维瞬态波动分析的显式时域辐射边界条件公式。通过与有限元法相结合,可直接在时域内求解无限介质中瞬态波动问题。将这种边界条件以子程序方式加入到通用有限元程序ABAQUS中,结合隐式有限元技术,分析无限介质中波的传播问题。二维和三维瞬态辐射模拟问题的数值算例结果说明,该文方法是十分有效的。文中还对此辐射边界条件公式的数值稳定性进行了分析,并给出了相应的稳定性判据。     

预测AL2O3粒子衰减特性的LSSVM方法

应用最小二乘支持向量机建立了Al2O3粒子衰减特性预测模型,引入微粒群算法解决了模型多参数优化问题,结合辐射传输数值求解方法获得了吸收散射性介质的红外辐射特性.比较结果表明,该方法具有较好的预测能力,在保证模拟结果精度的同时提高了运算速度.     

预测AL2O3粒子衰减特性的LSSVM方法

应用最小二乘支持向量机建立了AL2O3粒子衰减特性预测模型,引入微粒群算法解决了模型多参数优化问题,结合辐射传输数值求解方法获得了吸收散射性介质的红外辐射特性。比较结果表明,该方法具有较好的预测能力,在保证模拟结果精度的同时提高了运算速度。     

非均匀各向异性介质重构的算子方程

目的给出二维非均匀、各向异性介质重构的算子方程。方法从Mexwell方程出发,建立算子方程,采用矩阵的方法。结果给出时域、频域下,二维非均匀、各向异性介质重构的算子方程。结论给出的算子方程将为二维非均匀、各向异性介质的重构提供理论模型。     

不同参量的二维介质电磁带隙的反射及传输特性研究

采用有限元和Floquet定理相结合的方法,对不同参量的二维介质电磁带隙（EBG）结构的反射和传输特性进行了研究。利用EBG的周期性以较少的计算量和存储量,计算了平面波斜入射或正入射无限排列的二维介电EBG的散射特性。比较和分析了不同参数下EBG的反射和透射系数。研究结果有助于类似结构的实际设计。     

降雨衰减对激光引信精确定距的影响

针对脉冲激光引信系统在降雨等复杂环境下定距性能下降的问题,根据激光在离散随机介质中的传输和散射理论,计算了降雨中的散射和衰减系数.建立激光脉冲在降雨中的蒙特卡罗法传输模型,并模拟降雨衰减对激光引信精确定距的影响.模拟结果表明,雨滴的散射和衰减作用,会使激光脉冲在传输过程中产生一定的衰减和延时.传输距离为500m时能量已衰减44％.降雨衰减系数越大,激光信号衰减及波形畸变越严重.脉冲宽度窄的发射信号,传输延时小,但能量衰减比较大.随着脉冲宽度的增加,传输延时增大,但能量衰减相对减小.     

水中弹性球瞬态声散射的时域数值解

选用目标表面势函数为变量,结合弹性边界条件,给出了水中弹性球瞬态声散射的时域积分方程法数值计算公式．研究了时域积分方程法在实际计算中随时间步进解呈发散趋势的问题,并采用时域低通滤波技术,基本克服了实际计算中解发散问题．计算了高斯形脉冲入射下弹性铝球的无量纲反向散射声压,并和由频域的Ｒａｙｌｅｉｇｈ简正级数解与入射波的频谱的乘积作反变换得到的精确解做了比较,两者趋势基本一致     

水果组织光学参数的激光图像无损测量技术

为得到水果组织的光学特性参数，设计了用激光散射图像测量水果组织光学特性参数的试验装置，分析了苹果、梨、脐橙等水果组织的空间分辨漫反射光分布与距入射光源点的半径之间的相关性，采用基于漫射光传输理论研究了漫反射光分布，并应用偏最小二乘拟合方法确定了水果组织的光学参数，用此参数进行了水果组织中光子传输的蒙特卡罗模拟；将图像灰度测量结果与蒙特卡罗模拟结果进行了比较．结果表明，两者有很好的吻合性，最大误差为3．21％．光谱图像技术能准确地用于测量水果组织光学特性参数。     

改进的配置点谱方法直接求解平行平板间的辐射传热

采用一种基于改进契贝谢夫配置点谱方法直接求解在吸收、发射和各向异性散射灰体参与性介质内的一维平行平板内的辐射传递方程.选取两个经典算例对改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射传递问题的性能进行检验.通过改进的契贝谢夫配置点谱方法获得的辐射强度和辐射热流,并将计算结果与解析解和文献中采用最小二乘法获得的计算结果相比较.结果表明,采用改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射换热问题是准确、有效的     

Spatial discretization error in an artificial benchmark model of oblique laser incidence by finite volume approximation for radiative heat transfer

The spatial discretization error in a finite volume method approximation for radiative heat transfer is investigated. An artificial benchmark model for oblique laser incidence on a two-dimensional rectangle containing a semi-transparent medium is proposed, in addition to using reference data from the Monte Carlo method. Within the framework of the current model, it is shown that numerical scattering in the finite volume method is affected by the spatial grid values and the different spatial discretization schemes to a large degree. Numerical scattering also varies with the degree of absorption coefficient deviation. Numerical scattering is distributed in a symmetrical profile along the laser incidence direction, and all of the schemes show symmetrical cross-scattering.     

A three-dimensional vector radiative transfer (3D-VRT) equation for inhomogeneous scatter media

To solve 3D-VRT equation for the model of spatially inhomogeneous scatter media, the finite enclosure of the scatter media is geometrically divided, in both the vertical z and horizontal (x,y) directions, to form very thin multi-boxes. The zero-th order emission, first-order Mueller matrix of each thin box and an iterative approach of high-order radiative transfer are applied to deriving high-order scattering and emission of whole inhomogeneous scatter media. Numerical results of polarized brightness temperature at microwave frequency from inhomogeneous scatter model such as vegetation canopy are calculated and discussed.     

漫反射下两层散射性介质内的瞬态耦合换热

采用光线踪迹 /节点分析法研究了在漫反射、表面不透明、分界面半透明的两层平板状吸收、各向同性散射性非灰介质内的辐射与导热瞬态耦合换热。两层介质具有不同的辐射特性 ,折射率均大于等于 1。在考虑表面多次反射和介质多次散射的情况下 ,推导了复合层辐射传递系数 ,由辐射传递系数计算辐射热源项。在对流、辐射换热边界条件下 ,采用控制容积法求解瞬态能量方程 ,获得了复合层内的稳态、瞬态温度场和热流密度 ,与 Galerkin法的计算结果比较 ,表明该文的计算方法正确 ,精度高     

激光晶体折射率涨落谱密度

激光晶体中折射率涨落的谱密度,能通过前向光散射实验和求解辐射传输方程去计算.本文提出一种在弱涨落情况下的分析计算方法.     

Reconstruction of Temperature Field in 3-D, Absorbing, Emitting, and Anisotropically Scattering Medium

IntroductionRecently ,theinvestigation on numerical radiative heattransfer has been focused onthe reconstruction of temperatureprofile in target space according to its boundary heat fluxgained by detectors[1 8], whichis a kind of inverse problemofradiation. Among these investigation, Li HY[1 4]hasresearched on one-di mension or two-di mension rectangular ,spherical or cylindrical medium which is absorbing ,emitting , and isotropically scattering ; Liu LH[5,6]hasresearched on the semitranspar…     

混合模拟方法分析散射介质的辐射换热

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法和Ｚｏｎｅ方法相结合的数值计算方法分析各向同性散射介质中的辐射换热．首先利用所编程序对一维平板系统的吸收－散射介质的半球反射率和半球透射率分别进行了计算,并与有关文献的结果作了比较,获得满意的结果．然后对三维封闭方腔内介质的辐射换热进行了计算,获得了在定常内热源下均匀的吸收－发射－散射介质的温度场和壁面辐射热流．     

Recent progress in computational thermal radiative transfer

The equation describing the transfer of radiant energy in semitransparent media is radiative transfer equation. In three-dimensional semitransparent media, radiative intensity is a function of 7 dimensions, which can only be solved through the numerical method in most circumstances. Numerical simulation has become an important way in the study and application of the theory of thermal radiative transfer in semitransparent media. This paper reviews the recent progress of Chinese scholars in the field of computational thermal radiative transfer, and proposes some important subjects in this field for future study.     

凹面体散射近场的有限元—人工透射边界解法

采用有限元－人工透射边界法求出平面波在无限长圆柱上的散射近场,并与解析解进行比较,进而对几种凹面体电磁波散射近场求解。实际应用表明该方法具有图象清楚,过程简单,适应性强等优点,可有效解决分层介质,非均匀介质中各种复杂的散射问题,亦可广泛应用于声波等其他类波的散射问题。     

一维介质辐射物性反演的随机微粒群方法

针对介质辐射反问题进行研究.采用离散坐标法求解了一维吸收散射性灰介质的辐射传输方程,发展了一种反演介质内辐射参数的随机微粒群方法.结果表明该方法可以收敛于全局最优解,且计算快速、智能.