简并的四波混频后向波参量振荡

在普通的简并的四波混频实验中都是获得参量放大作用,即有一定强度的物波输入,观察此物波的后向反射波,并且物波与后向反射波成位相复共轭关系。后向反射波强度与物波强度之比称为非线性反射率。     

水听器基阵障板影响和阵列流形的边界元计算及实验验证

在考虑障板对水听器基阵影响的基础上, 提出阵列流形获取的新方法, 即阵列流形的边界元计算方法. 首先将基阵障板视为一个散射体, 然后通过计算散射体表面声场分布, 求出基阵阵元位置处的声场响应, 最后得到整个基阵的阵列流形. 该方法可以获得与实验测量相吻合的阵列流形, 避免了理想阵列模型失配的问题. 对安装在半球形障板上的14元圆弧阵进行了仿真计算, 并在消声水池进行了实验验证. 仿真计算与实验结果表明, 由于障板对水听器基阵的影响, 阵元具有很强的指向性, 导致理想阵列流形与实测阵列流形差异很大, 利用本文方法可以获得与实测值相吻合的阵列流形.     

海洋沉积物声衰减的严格理论——分形学的应用

除了计及颗粒的散射波、粘滞波的多次相互作用以及颗粒分布影响以外,本文还应用分形学的方法进一步研究了颗粒的非球形影响,在此基础上,建立了海洋沉积物声衰减的严格理论,经过数值计算,与我们自己的实验结果以及与国外已发表的有关测量结果进行比较,结果表明:由于自然界的沉积物颗粒的非球形,其分维数不是整数2,而是在2.3~2.45的范围内,由此可见,本文不仅建立了一个严格理论,而且提出了一种颗粒介质分维数的声学测量方法。     

中国首次岸基GNSS-R海洋遥感实验

GNSS-Reflection技术是一种崭新的海洋遥感技术. 它利用导航卫星的海面反射信号可获取海浪、潮汐及海面风场等重要信息, 是海洋遥感的前沿领域. 报道了中国岸基GNSS-R海洋遥感实验—— CORE实验, 研究了利用GPS卫星直达波与反射波信号反演海洋参数的方法, 给出了有效波高的最新反演结果, 并利用同步观测进行了对比验证.     

海洋沉积物衰减的严格理论——分形学的应用

除了计及颗粒的散射波、粘滞波的多次相互以及颗粒分布影响以外，本还应用分形学的方法进一步研究了颗粒的非球影响，在此基础上和线台建立了海洋沉积物声衰减的严格理论，经过数值计算，与我们自己的实验结果以及与国外已发表的有关测量结果进行比较，结果表明：由于自然界的沉积物颗粒的非球形，其分维数不是整数２，而是在２．３－２．４５的范围内，由此可见，本不仅建立了一个严格理论，而且提出了一种颗粒介质分维数的声学     

合成孔径雷达提取海浪方向谱的参数化方法

应用合成孔径雷达 (SAR)海浪方向谱参数化提取方法 ,克服了由于方位方向的截止造成的信息损失和SAR图象谱 1 80°方向模糊的缺点 .利用本方法对ERS 1卫星SAR波模式资料进行了数值实验 ,该方法的结果在方向上与同步散射计获得的风速方向基本相同 .     

自由表面圆弧型不规则边界对SH波的散射

不规则边界的弹性波散射研究有着广泛的工程应用背景.这类问题通常用数值方法求解.为了检验数值解的精度,解析结果是很重要的.但是,由于数学上的困难,可利用的解析结果很少.本文针对弹性半空间表面任意圆弧型凸起和凹陷边界两种出平面散射模型,概述了一种波函数展开方法的要点,并结合地震工程讨论了场地与地震波相互作用的若干特点1 模型和理论分析要点本文讨论的弹性波出平面散射模型如图1所示,其中(a)和(b)分别代表了弹性半空间表面圆弧型凸起和凹陷形状的不规则边界.图中d表示散射体的特征高(深)度;L表示散射体     

一种新型的数值模拟近岸波浪的动谱平衡方程模型

简述波浪数值推算的几种模型,对动谱密度平衡方程模型的源项、数值造波和边界条件的处理方法进行了研究。在源项中不仅包括非线性四相波相互作用,还引进非线性三相波相互作用,数值模拟波浪在近岸运动机理。与Boussinesq方程和缓坡方程进行了分析比较;数值计算了海安湾有效波高及平均波周期场分布,在非定常情形下以数值试验模拟了计算域内流速和水位变化对风浪要素的影响。讨论了模型将来的发展趋势。     

水声共形阵障板影响和阵元互耦计算及发射波束优化

基于边界元理论并结合优化方法, 提出了计算水声发射换能器共形阵驱动电压加权向量的新方法, 该方法可以控制发射波束的旁瓣并获得良好的发射性能. 首先, 由边界元方程推导出在阻抗边界障板条件下换能器阵的振速与辐射声场之间的关系式; 然后, 计算出换能器阵的互阻抗矩阵, 并根据换能器等效电路原理给出了换能器阵的驱动电压与其振速之间的关系式；最后结合优化方法计算出换能器阵驱动电压的加权向量来获得低旁瓣的发射波束. 对14元共形阵进行了仿真计算, 并在消声水池中进行了实验验证. 仿真计算及实验结果表明, 本文方法可以充分考虑换能器阵障板影响和阵元间的相互作用, 不仅使基阵获得低旁瓣的发射波束, 而且使得驱动电压的最大幅值一定时, 换能器阵轴向上的辐射声压达到最大.     

地震地面运动数值模拟中的土层增幅和波的多重干涉效应

阐述了在研究复杂地震灾害问题时不均匀介质中土层增幅率和地震波多重干涉效应对于用数值模拟方法研究地震地面运动的影响. 在数值模拟中, 首先分析了区域地质构造, 使用了由地表微动矩阵观测结果而得来的高精度地震波速度结构. 又运用地表浅层40 m深的钻孔岩(土)芯结构的地质和地震波速度资料, 进一步分析了浅地表土层对于地震波地面运动增幅率分布的影响. 揭示了重灾区地表土层对地面运动增幅率的非线形关系特征. 在地质结构特征分析基础上, 用数值模拟方法计算了日本神户地震灾区地面运动SH波分量加速度波形. 波动方程数值模拟解法中使用了错格实数傅里叶微分算子的拟Fourier谱微分法. 地面运动数值模拟结果表明地表土层的增幅率和地下速度结构特征对地面加速度波形及其最大振幅分布有很大影响. 由数值模拟地面运动结果与该区的1995年日本神户地震建筑物倒塌率关系的分析可知, 模拟所得地面加速度波形最大振幅与建筑物倒塌率的分布极为一致. 远离地震断层的建筑物的两重峰值倒塌率也和加速度的峰值吻合. 利用模拟的瞬间地震波不均匀多层介质中空间传播快拍图像分析了两重地面运动峰值与地质构造的关系. 结果表明两重峰值的地面运动可能是由基岩表面传入沉积层表层的次生面波和沉积层中体波干涉形成了第1次地面运动峰值; 表层下层通道波次生的面波与体波干涉形成了第2次波动干涉, 导致了第2个地面运动峰值. 这表明了波的多重干涉与地下结构有关. 由此可知详细分析土层增幅率和与地质结构相关的波的多重干涉现象对于用地面运动数值模拟方法研究地震灾害及建筑物倒塌率分布特征是十分有益的. 地质构造和结构的调查研究, 地面运动数值模拟分析对于地震波传播和抗震研究都是十分重要的.     

发展方程的一种经济的差分计算方法及其应用

提高差分格式的计算精度和节省计算时间是数值天气预报十分关心的两大课题.本文根据大气运动适应过程(快过程)和演变过程(慢过程)的可分性对显式完全平方守恒差分格式进行分解计算.在此基础上,对适应项作了进一步分解的数值试验,发现一种影响积分运算不稳定的因素,并相应地引入积分区域“扣除-补偿”的计算方法加以克服,使积分时间步长增大了很多,节省了大量计算时间。用4波的Rossby-Haurwitz波进行检验,结果令人满意。本文还做了一些对比试验,得出了一些有意义的结论。考虑发展方程     

考虑多次反射和模式转换的电子迴旋共振加热的射线追踪研究

在国外一些小装置(我们定义等离子体光学厚度小于1的装置为小装置)上所进行的电子回旋共振加热实验表明,根据光学厚度估算出的能量吸收率比实验测量求得的能量吸收率低一倍以上。本工作就是基于波在等离子体中的实际路径(射线追踪)来计算其吸收过程,模拟了天线的辐射花样,考虑了波多次反射和模式转换的影响,试图解释实验结果。     

微波左手材料的反射率和相位随频率的变化特性

利用矩形波导法首次由实验研究了微波垂直入射到由铜六边形开口谐振环(split ring resonators, SRRs)和铜杆组成的左手材料(left-handed metamaterials, LHMs)样品表面时, 其反射率和反射相位随频率的变化特性. 实验结果表明: 单层SRRs的LHMs样品在左手频段内出现了一个深度为−3.3 dB的反射峰, 即其反射率为47%. 在左手频段内, 反射波相位随微波频率的变化关系与透射波相位变化不同, 而且反射波相位曲线在反射峰频率处出现一个拐点. 对于三层SRRs的LHMs样品, 其反射峰的深度随样品排数的增加而增加, 即不反射能力增强, 且反射峰与左手透射峰有一个相对频移, 认为不同层间SRRs的相互作用是导致其频移的原因.     

考虑非Fourier效应的Chen-Holmes生物传热模型的解析解

对考虑非Fourier效应的Chen-Holmes生物传热模型给出了一个带有热波的代数显式解析解, 该解析解除有重要的理论意义外(如加深对生物组织中热波现象的理解), 还可以作为标准解校验相关数值解与发展数值计算方法.     

磁化等离子体波导中的一种新型波

发现磁化等离子体波导中存在一种有准静态特性的新型波,此种波在现有文献中未见报道。导出了此种波的场分量表达式并对其性质进行了分析,数值计算结果证实了理论分析。     

平面电磁波在任意方向运动的理想导体表面的反射

研究平面电磁波（ＴＥ波或ＴＭ波）从一种介质入射到以任意方向运动的理想导体表面时,发生的反射现象．从Ｍａｘｗｅｌｌ方程组、运动界面的边值关系出发,得到了反射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系式和反射系数．讨论了入射波、反射波和运动导体之间的能量平衡关系以及电磁波对运动导体的作用力,得到一些新的结论．     

南海北部孤立子内波的一些特征和演变

根据1998年6月14日在南海北部的一次孤立子内波的实测资料，分析它的可能源地，并计算出其相速度、波长等一些特征参数；基于对内波的垂直模态的分析，探讨了该孤立子内波在传播过程中所产生的波致流的特点；利用多因子作用下的规则化长波（RLW）方程数值模式，以观测得到的环境参数作为初始条件，模拟了该孤立子内波在南海北部陆架区的传播和演变。     

南海北部孤立子内波的一些特征和演

根据１９９８年６月 １４日在南海北部的一次孤立子内波的实测资料，分析它的可能源地，并计算出其相速度、波长等一些特征参数；基于对内波的垂直模态的分析，探讨了该孤立子内波在传播过程中所产生的波致流的特点；利用多因子作用下的规则化长波（ＲＬＷ）方程数值模式，以观测得到的环境参数作为初始条件，模拟了该孤立子内波在南海北部陆架区的传播和演变．     

稀土化合物X_a计算中的交换势问题

用X_a方法,不论是非相对论性或相对论性方法,多重散射波法或离散变分法,计算的电离能与实验值符合还比较好,但是4f壳层电子集居数偏离整数较远,经验证这不是由于选择基组或集居数分析方法不当造成的,这与光学和磁学的实验结果不一致,它也意味着4f轨道参与成键的作用相当大,与化学实验事实不符,本文分析产生这一问题的原因并提出一种比较简单的处理方法,得出较好的结果。     

大振幅离子声波非线性效应的理论和实验研究

QNeil和Altshul等研究了大振幅电子朗缪尔波随时间阻尼的非线性理论.Franklin等实验得到了电子朗缪尔波振幅周期性变化的结果.但由线性朗道阻尼(或增长)发展到非线性效应几个阶段的理论和实验研究进行的很少.本文对离子声波非线性效应的研究证明理论与实验的结果比较是一致的.