一维随机粗糙表面的生成方法及其随机表面性质的研究

本文研究一维随机表面的生成方法，以及生成表面的性质，通过改变表面的参数，可以得到不同的粗糙表面形状，这些粗糙表面可以作为研究粗糙表面电磁散射的基础。     

指数随机粗糙表面的电磁散射研究

本文利用数值方法研究指数随机粗糙表面的电磁散射问题,应用矩量法研究指数随机粗糙表面的电磁散射可以使我们获得较为精确的数值结果,但是,对于表面散射,应用短量法时,表面未知变量的数目非常大,即使对于一维表面也需要几千个未知变量,当我们求解矩阵方程时,计算机对求解的问题有几个限制,一个是内存的限制,一个是速度的限制,为了克服内存的限制,发展了许多迭代数值算法,本文发展了一种新的数值迭代方法,利用这一方法,我们对指数随机粗糙表面的电磁散射问题进行了研究,并与矩阵反演方法进行了比较,所得结果表明,这种新的迭代法具有很好的收敛性。     

基于快速傅里叶变换的三维非高斯粗糙表面数值仿真

实际工程粗糙表面多数符合非高斯分布,非高斯粗糙表面的数值仿真和生成对于研究两表面间润滑、接触行为具有重要意义。基于有限脉冲滤波技术,利用快速傅里叶变换算法,生成具有给定峰度、偏态和自相关函数的非高斯粗糙表面。当非高斯粗糙表面生成时,将其高度分布视为随机序列,用幅值和相角两个分量来表示,通过分别求解这两个分量使粗糙表面具有给定的表面粗糙度参数。结果表明,对于各向同性和各向异性表面,生成表面的自相关函数与给定的自相关函数吻合良好,并具有给定的峰度和偏态。     

指数随机粗糙表面的电磁散射研究

本文利用数值方法研究指数随机粗糙表面的电磁散射问题。应用矩量法研究指数随机粗糙表面的电磁散射可以使我们获得较为精确的数值结果。但是 ,对于表面散射 ,应用矩量法时 ,表面未知变量的数目非常大 ,即使对于一维表面也需要几千个未知变量。当我们求解矩阵方程时 ,计算机对求解的问题有几个限制 ,一个是内存的限制 ,一个是速度的限制。为了克服内存的限制 ,发展了许多迭代数值算法。本文发展了一种新的数值迭代方法。利用这一方法 ,我们对指数随机粗糙表面的电磁散射问题进行了研究 ,并与矩阵反演方法进行了比较。所得结果表明 ,这种新的迭代法具有很好的收敛性     

随机粗糙表面近红外光散射特性数值研究

为了研究随机粗糙表面的近红外光散射现象,采用线性滤波法生成高斯分布随机粗糙表面,使用基于矩量法的蒙特卡罗方法计算波长为1.064μm的S和P线偏振入射光照射下的良导体和电介质表面的散射分布、散射峰值及其位置等.数值计算结果表明,良导体和电介质表面的散射特征具有显著差异.该结果对提高激光雷达目标识别能力具有重要意义.     

高斯光束在粗糙圆柱表面散射的Kirchhoff解

采用物理光学边界近似,分析了高斯光束在随机粗糙分布的圆柱形物体表面的散射,同时给出了一次散射的远场积分表达式,并就高斯光束呈水平偏振光状态,垂直入射于圆柱导体表面时,位于入射面内的散射截面的角分布作了进一步的讨论.给出了包含有粗糙表面统计参数的散射截面的表达式.     

Laplacian分布表面的散声场

本文假设随机粗糙表面符合Ｌａｐｌａｃｉａｎ分布，建立了来自粗糙表面的平均散射声强与物体表面粗糙度，超声频率和接收掠射角之间的闭形解析表达式，其结果的近似程度比文献［１］予言的更好。     

金属材料粗糙表面分形特性的研究进展

综述了金属材料粗糙表面的分维计算方法，分析了机加工表面、腐蚀表面、磨损、摩擦表面的分形特性，对目前存在的问题提出了新的研究方向。     

粗糙表面TE散射的MonteCarlo模拟

研究了随机粗糙表面的电磁散射问题，在用数值方法研究粗糙表面电磁散射过程中，经常遇到大型的数值计算问题，为此提出一种新的基于积分方程的区域分散算法，采用这种算法，可以将大型计算问题分解为几个小型的问题进行求解。用此新的算法对粗糙表面的散射进行了MonteCarlo模拟，散射计算结果与用直接反演的计算比较结果表明，两种方法符合很好，从而证明了所提方法的可行性，另外，从散射结果我们也得到粗糙表面的背向加强现象。     

随机粗糙表面散射声场的理论研究

本文从声波动方程出发,引入了一些近似,建立了平均散射声强与物体表面粗糙度,超声频率和接收掠射角之间的闭形解析表达式。并把理论与文献报道的实验结果进行了比较,二者符合较好。因此,本文理论引用的近似在一定程度上正确地预言了粗糙表面的散射声场。     

Laplacian分布表面的散射声场

本文假设随机粗糙表面符合Ｌａｐｌａｃｉａｎ分布，建立了来自粗糙表面的平均散射声强与物体表面粗糙度，超声频率和接收掠射角之间的闭形解析表达式。其结果的近似程度比文献［１］予言的更好。     

粗糙表面TE散射的Monte Carlo摸拟

研究了随机粗糙表面的电磁散射问题.在用数值方法研究粗糙表面电磁散射过程中,经常遇到大型的数值计算问题,为此提出一种新的基于积分方程的区域分散算法.采用这种算法,可以将大型计算问题分解为几个小型的问题进行求解.用此新的算法对粗糙表面的散射进行了Monte Carlo模拟.散射计算结果与用直接反演的计算比较结果表明,两种方法符合很好,从而证明了所提方法的可行性.另外,从散射结果我们也得到粗糙表面的背向加强现象.     

粗糙表面液滴表观形态研究

液滴在粗糙表面的表观形态及影响其润湿性转变的因素是十分复杂的．一般来说,液滴在表面的接触形态是其表面润湿特性的直接反映．近来,通过对蒸汽凝结条件下超疏水表面液滴形态的研究,进一步加深了人们对粗糙表面润湿特性的理解．人们通过对不同条件下微结构粗糙表面润湿特性的研究,证实了除Cassie和Wenzel模型外,尚有第3类液滴表观状态的存在．我们对实验数据分析发现,粗糙表面的润湿性可以由液滴在投影面上与固,液／气三相接触的面积比来衡量,提出了一种新的液滴表观接触角的通用计算模型,并对比文献数据,证实了其对表观接触角的预测．     

3D粗糙表面的数字化表征与接触特性分析

为了研究粗糙表面的复杂接触力学行为,提出了一种关于微观两粗糙表面接触的有限元分析方法.通过3D粗糙表面的数字化表征方法,获得了具有不同统计特征的高斯或非高斯粗糙表面,在此基础上,通过自下而上的三维建模与六面体网格划分,构建了两粗糙表面接触的精细有限元分析模型.在不同法向载荷的作用下,分析了微观结合面的变形、接触压力、真实接触面积等接触特征及其加载卸载特性,揭示了结合面的力学行为规律,为微观粗糙表面的性能预测提供了一种有效的途径.     

Gaussian分布表面的散射声场

本文假设随机粗糙表面符合Ｇａｕｓｉａｎ分布,建立了来自粗糙表面的平均散射声强与物体表面粗糙度,超声频率和接收掠射角之间的闭形解析表达式．本文理论结果与文献［１］报道的实验结果符合较好．     

非正态粗糙表面部分润滑状态下挤压膜的研究

针对机械工程的摩擦表面,提出了非正态高度分布的三维粗糙表面的数值模拟方法,采用β函数描述轮廓高度分布的概率密度,为定量研究粗糙表面的摩擦学行为提供了手段。在此基础上,对粗糙矩形表面部分润滑时的挤压膜特性作了研究,分析了均方差高度、偏态系数、方向数和试件长宽比对沉降规律的综合影响,并对两种表面作了沉降实验,实验结果与理论结果有较好的吻合性。     

含磨屑粗糙表面接触滑动摩擦副温度场的计算

接触温度是评价摩擦副工作性能好坏的一个重要因素,对粗糙表面、特别是含磨屑粗糙表面接触温度场求解尚缺乏深入研究。介绍了粗糙表面及含磨屑粗糙表面线接触滑动摩擦副接触温度场的求解过程及方法,分析了光滑表面、粗糙表面及含磨屑粗糙表面接触温度场分布,探讨了表面接触温度对滑动摩擦副胶合及咬死的影响。结果表明：粗糙表面温度场较光滑接触表面温度场有明显的提高,在粗糙度影响系数的０．１、０．５时,接触区温度分别增加     

含磷蠕铁摩擦表面的分形特征与摩擦学性能

对不同速度和接触压力条件下含磷蠕墨铸铁干滑动摩擦表面的表面分形维数值进行了测算 ,并研究了这些分形维数值和相应的摩擦学性能数据的关系。结果表明 ,干滑动摩擦表面属分形表面 ,分形维数可以表示摩擦表面的粗糙程度 ,分形维数和摩擦系数、磨损率之间有明显的对应关系 ,且摩擦条件和表面形貌对摩擦学性能的影响呈现出复杂的关系。     

高斯粗糙表面辐射特性的数值研究

采用时域有限差分法和近场-远场变换对两种不同材料的一维微尺度高斯粗糙表面辐射特性进行了数值模拟,并将计算结果与其他方法进行了对比分析.研究结果表明,对于理想导电材料表面,随着均方根粗糙度的增加,其双向反射率的尖峰值逐步减小并最终消失;随着均方根粗糙度与表面关联距离之比的增加,向后反射变得愈加明显;相同表面轮廓特征条件下...     

粗糙表面散射光强分布的特征参数研究

论述了能反映粗糙表面散射光分布特性的合适参数。根据光电子统计学理论,得出了工件粗糙表面反射光的散射光强分布,建立了评价反映粗糙表面散射光强分布特征的二阶中心矩SN与Rq关系的数学模型和相应的测试系统。通过CCD线阵接受散射光分布信号,由微机进行处理后所得实验结果与泰勒仪对同一粗糙表面的测量结果相吻合,证明所采用的评价粗糙度参数可靠。