隧道薄膜的特性矩阵

为能将隧道薄膜与光存储分层媒质看成一个整体膜系分析固体浸没透镜的透过率,将Abeles的光波在介质分层媒质中的传播理论和分析方法扩展到了隧道薄膜.给出隧道薄膜的特性矩阵和透过率函数,分析出按隧道薄膜厚度指数增加的解的系数是该解倒数的平方,由此证明隧道薄膜中两个衰减方向相反的倏逝波都是电磁场方程的合理解.据此计算分析了两类用于近场光学存储的固体浸没透镜的透过率.结果说明,超半球齐明固体浸没透镜的透过率一般优于半球同心固体浸没透镜的透过率.     

基于Z变换在平板透镜成像中的FDTD分析

文章研究了分析双负媒质平板成像规律的一种方法,双负介质的介电系数和磁导系数均为频率的函数,使本构关系在时域成为卷积关系,这就给应用时域有限差分(FDTD)方法计算双负媒质平板中波的散射和传播带来困难;因此将Z变换理论应用到双负媒质中的FDTD计算当中,对麦克斯韦方程做了修改,使得FDTD计算式独立于双负媒质函数,并给出双负媒质中与频率有关的FDTD表达式;数值仿真了电磁波与双负媒质平板的相互作用,详细讨论了双负媒质平板透镜成像理论,并提出了一种球差更小的平板透镜系统.     

一维非均匀各向异性媒质传播特性的SMM分析

给出了一种用于分析一维非均匀各向异性媒质传播特性的新数值技术．该技术将原来的各向异性媒质等效成具有圆极化本征模的各向同性媒质,从而将一维非均匀各向同性媒质中的散射矩阵技术推广到各向异性媒质问题的分析当中．计算机模拟结果显示,这种新的分析技术所得的分析结果与近似方法所得的结果完全一致,     

N阶色散媒质的瞬态传播特性

本文结合Ｚ－变换对常规的时域有限差分法（ＦＤＴＤ）进行了修正，建立了一种新的Ｎ阶色散媒质瞬态特性的时域分析方法，使ＦＤＴＤ能分析和处理与频率有关的电磁场问题，具有方法简洁、易实现等优点，为验证此方法的有效性和可靠性，对Ｎ阶色散媒质的反射系数进行了分析与计算，并与解析结果进行了比较，证明了方法的正确性，同时，采用此时域方法对瞬变电磁波在Ｎ阶色散媒质中的诚传播特性进行了分析和讨论。     

二维声学超材料透镜的设计与实验

基于等效媒质理论提出了一种由新型声学超材料设计的渐变折射率透镜.根据电磁学与声学基本参数存在的类比关系,参照电磁人工材料设计中提取单元结构的等效电导率和等效磁导率的方法,分别提取单元结构的等效弹性模量和等效质量密度,并进一步求得其等效相对阻抗和等效折射率,对设计的透镜进行有限元数值仿真在宽频范围内得到了与实验一致的偏折角度.该透镜由光敏树脂3D打印制成,与传统透镜相比,它具有尺寸小、设计简单、精度高,重量轻等特点.仿真结果和测试结果吻合较好,进一步验证了声电类比设计方法的可行性,为设计宽频带新型声学参数人工材料提供了一种新途径.     

三维各向异性非线性位场边值问题的多媒质有限元分析

基于变分有限元法，建立了各向异性非线性媒质中三维位场边值问题多媒质单元有限元分析的标量和矢量位分析模型，推导了单元分析的实用分析格式。讨论结合两种典型的八节点六面体多媒质等参单元进行，所得分析结果已成功应用于电力变压器铁芯磁场的三维分析与计算。     

三维各向异性非线性位场边值问题的多媒质有限元分析

基于变分有限元法，建立了各向异性非线性媒质中三维位场边值问题多媒质单元有限元分析的标量和矢量位分析模型，推导了单元分析的实用分析格式。讨论结合两种典型的八节点六面体多媒质等参单元进行，所得分析结果已成功应用于电力变压器铁芯磁场的三维分析与计算。     

论运动媒质中的声波

本文分析了静止媒质中的声波定律是否适用于运动媒质系统,结论是:静止媒质中的平面声波传播方程适合于以任何可能速度运动的运动媒质,而Snell的声波定律则不适用于运动媒质系统。文中还讨论和分析了入射超声、反射超声和折射超声之间的能量分配比例。稳定行波定向超声声束每单位时间各自传播的能量和媒质系统中所吸收的能量与媒质系统的运动速度无关。一个入射定向超声脉冲及其在媒质运动系统中所产生的诸次级定向超声脉冲的能量则较静止媒质为大,但能量分配的比例与媒质系统的运动速度无关。     

时域有限差分法中有耗媒质的介电常数

本文提出了一种在宽频带范围内逼近有耗媒质介电常数的方法，该方法与（ＦＤ）２ＴＤ法给合非常适用有耗媒质瞬态特性的分析。文中计算了一种有耗媒质的反射系数，并与通常的ＦＤＴＤ法计算结果进行了比较，结果表明在精度方面本文方法优于通常的ＦＤＴＤ法。     

时域有限差分法通用可视化计算的面向对象设计

运用面向对象方法设计了时域有限关分法可视化计算的通用软件，通过将网格处的媒质参数抽象成单独的类，与迭代过程分离，使得该程序广泛适用于各种计算模型，解决了传统的结构化程序只针对特定问题的局限，针对色散问题差分格式的特殊性，详细介绍了色散媒质参数的处理过程，还讨论了用一般媒质来实现理想匹配层吸收边界条件的方法，计算结果用DirectX可实现实时灰度图的显示。     

求解多层媒质中点源电场问题的复镜像法

求解点源与半无限大均匀媒质的电场问题可利用经典镜像法。若媒质分层均匀,则经典镜像法需要无穷多个镜像来模拟这种电场问题,这给分析计算带来一定的困难。本文所介绍的复镜像法是采用任意函数的有限项指数级数Ｐｒｏｎｙ展开来定义镜像的大小和位置,而替代经典镜像法中采用无限项Ｔａｉｌｏｒ级数展开方法。仅利用几个复镜像便可以得到高精度的计算结果。对于一般的２层媒质问题,利用８个复镜像可以达到１千个经典镜像的计算精度。     

色散媒质中使用Z变换的FDTD法

本文将Ｚ变换理论应用到时域有限差分（ＦＤＴＤ）法中,建立了色散媒质中与频率有关的ＦＤＴＤ法的迭代公式。文中计算了高斯脉冲平面波垂直入射到一个三维Ｄｅｂｙｅ型色散球体的内场分布,并与理论分析结果进行了比较,结果表明本文方法是切实可行的,从而为色散媒质中电磁场问题的研究提供了一种简便有效的数值计算方法。     

Fθ,Fourier透镜畸变像差分析与计算方法的研究

本文分析了Fθ透镜和Fourier变换透镜畸变像差的特性;讨论了用常规成像光学系统像差计算程序准确计算这两类特殊透镜、特别是高精度Fθ透镜畸变像差的两种行之有效的方法,给出了有关的计算公式.     

从随机媒质反射波中分析媒质特征参量的一种新方法

随机媒质的反射波形中包含着媒质的特征信息，本文基于分形理论，提出了一种从测量的反射波形中分析媒质特征信息的新方法，模拟计算结果证实了该方法的有效性。     

三维各向异性非线性位场边值问题的单媒质有限元分析

研究各向异性非线性媒质中三维位场边值问题有限元标量位和矢量位通用分析模型。基于变分有限元法，导出了单元分析的实用分析格式和非线性迭代求解的ＮｅｗｔｏｎＲＡＰＨＳＯＮ迭代格式。讨论结合八节点六面体单媒质等参单元进行，所得结果于各类位场边值问题，如电场，磁场，温度场等的有限元分析与计算。     

含单轴媒质和多层金属栅的多层介质结构电磁散射分析

应用有限元法结合Floquet定理分析含单轴媒质和多层金属栅周期性结构的多层有耗介质结构的电磁散射特性.首先对单层单轴媒质和带有单层金属栅的介质平板的反射系数进行了计算,数值结果与文献报道结果一致,验证了理论模型与计算程序的正确性.在此基础上,计算了含单轴媒质和三层金属栅结构的多层介质平板的散射参数.数值结果表明,该方法可有效地分析含单轴媒质的多层介质中任意形状周期结构的散射特性.     

三维各向异性非线性位场边值问题的单媒质有限元分析

研究各向异性非线性媒质中三维位场边值问题有限元分析的标量位和矢量位通用分析模型．基于变分有限元法，导出了单元分析的实用分析格式和非线性迭代求解的ＮｅＷｔｏｎ－Ｒａｐｈ８０ｎ迭代格式．讨论结合八节点六面体单媒质等参单元进行，所得结果适合于各类位场边值问题，如电场、磁场、温度场等的有限元分析与计算。     

直线电机饱和涡流场的边界元分析

本文用边界元法计算了直线电机副边中的饱和涡流场。通过变量的变换将带有运动电势项的涡流方程转抉为亥姆霍兹方程,并很好地解决了变换后运动媒质与静止媒质矩阵间的连接问题。提出了将媒质中由饱和引起的体电流密度化为等效面电流密度的计算方法。一台直线电机的计算结果同试制样机试验的结果相比基本吻合,证明文中提出的等效概念、数学模型和处理方法以及推导的一系列边界元计算公式是正确的。     

声速测量实验中声压幅度极值的研究

声速测量实验中,存在接收换能器上的声压幅度极大值和极小值随两换能器之间距离的增大而衰减的现象,此种现象通常以粘滞媒质理论定性解释,然而粘滞媒质理论计算的结果与实验结果相差甚远,本文引入衍射效应,对施加到接收换能器上声压幅度极值进行理论分析及计算,得到了理论和实验较好的吻合结果.     

舰船多层衰波媒质的振动传递矩阵模型

舰船多层衰波媒质隔振技术是一种基于新型机理的隔振技术。针对其在振动传递效率影响中的静力学问题,通过分析结构物振动能量表征方式并采用声学边界条件,建立振动波斜入射多层衰波媒质时的声强二维传递矩阵模型。推导出声强透射、反射系数。通过专门的验证性实验,证明了多层衰波媒质隔振技术高效的实施效果。同时将二维传递矩阵模型理论计算值与文献中的计算结果进行比较,对比结果验证了模型计算的准确性,说明利用该模型从理论上考察多层媒质的衰波隔振效率是合适的。