孤立子的相互作用

通过求解Ｔｏｄａ晶格方程，在理论上解决了同振幅反方向运动的孤立波在碰撞过程中的最大振幅问题。结果表明：两孤立波叠加后的振幅不等于原来二孤立波振幅之和。     

脉冲波作用下地层流体渗流规律研究

通过对脉冲波作用下地层流体在地层中传播的动力学机理的研究,结合波动力学理论,建立了脉冲波作用下地层流体的渗流方程.假设脉冲波作用下地层流体速度是地层流体原来的流速与n次脉冲波作用下振动速度的叠加,得到了脉冲波作用下地层流体的流速方程.结合实例分析了距离、时间、脉冲频率和脉冲振幅对渗流速度的影响.随着距离增大,渗流速度的振幅逐渐减小,直至为零;随着频率的增大,渗流速度的振幅开始逐渐减小,而后又变大;随着脉冲振幅的增大,各点的流速振幅逐渐增大.建立波动条件下的渗流方程可以从理论上了解不同参数对渗流速度的影响,为脉冲波采油技术在现场的应用提供理论依据.     

几种互补屏的衍射场对巴俾音（Babinet）原理的佐证

从次波相干叠加这个基本理出发，用振幅矢量叠加复振幅积分等方法推得一些常见互补屏的标量衍射光场分布，其结果都与巴俾涅原理自洽，因而可作为对巴俾涅原理的佐证。     

物理图象的可视化研究

通过对静止点电荷系的电力线及波振动的研究，应用MATLAB对其电力线在空同分布的可视化和波的振动叠加及阻尼振动振幅的衰减图象的可视化，能很好地对物理学中那些抽象的知识形象化、具体化，进而通过图形直观地描绘出来．     

一种新定义相干叠加态的压缩特性及量子统计性质

研究了压缩相干态和真空态构成的相干叠加态的振幅平方压缩特性和量子统计性质.结果表明,在一定条件下,相干叠加态在场的两个正交分量上分别产生振幅平方压缩效应,并呈现光子聚束及超泊松分布等特性.相干叠加态的压缩效应与压缩参量及相干参数有关,相干态的相位和压缩相位也会对叠加态的非经典效应产生影响.     

驻波法测声速的原理研究

压电换能器是一种能够将机械能和电能互相转换的功能性材料。利用压电发射换能器将信号源发射出的电信号转变为声波信号,并将声波近似地看为平面波。经过压电接收换能器的反射,在其界面上形成的两列振幅相同、频率相同的波相干叠加产生了驻波。利用示波器与压电接收换能器相连,在示波器上可以观察到压电换能器形成的声压波形以及振幅的大小。移动接收换能器记录声压处于极大值时发射换能器与接收换能器之间的距离。利用该方法测量多组数据,并用逐差法即可求得声速。     

耦合横向和微旋转波的界面反射与折射

基于广义微极磁热弹模型讨论了两微极弹性固体介质平面界面上耦合横向和微旋转波的反射与折射问题.利用两微极弹性固体平面分界面上位移和应力连续条件,建立了反射与折射波振幅的线性系统方程.数值计算给出各类反射、折射波振幅随耦合横向和微旋转波入射角的变化关系曲线.研究了热松弛时间对反射和折射热波、纵向位移波、耦合横向和微旋转波的振幅比的影响.结果表明,热松弛时间对热波、纵向位移波影响显著,而对耦合横向和微旋转波影响很小.     

Q：波与波发生干涉后会消失，那波的能量到哪里去了？

A：首先要明确的是，自然界存在的波都不是简单的直线传播的一列波，包括光波、声波、无线电波在内的波都是以同心球的方式，由波源处向外传播，每种波都可能发生干涉现象。当两列频率和振动方向相同、有固定位相差的波相遇时就会发生波的干涉现象，在空间一些点上干涉增强，而有些点上则干涉减弱。比如有两列强度相同的波，当一列波的波峰和另一列波的波谷在某点相遇时，就会发生干涉相消现象，波的强度变为零。波一般都是弥散在空间的，有干涉相消的地方，就必然有干涉增强的地方，比如波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇，波的强度（振幅）就会增长为原来的2倍。在有些地方因干涉相消，     

含双理想流体夹杂的双重孔隙介质中弹性波的散射

运用Helmholtz分解的方法,对双重孔隙介质波动方程中的固体骨架、基质孔隙和裂缝孔隙的位移耦合作用项进行解耦.进而利用波函数展开法、球坐标转换和叠加原理,将双夹杂散射问题的解析解在同一个坐标系下进行表达.通过实例计算及分析,得到不同参数下波幅随频率的变化规律.计算结果表明:不同夹杂间距和夹杂半径对P1~P3波和S波波幅有着明显的影响,其中P1~P3波和S波的一阶振幅随着夹杂间距的增大而减小,且随着频率的增大该影响更为显著;P1~P3波和S波的一阶振幅随着夹杂半径的增大而增大,夹杂半径对P1波和P3波的影响较为显著,而对P2波、S波的影响相对较弱.     

面向海洋工程应用的数值波浪水池

采用FLUENT软件中的用户自定义函数功能和动网格功能进行造波和消波,采用VOF方法捕捉自由液面,开发了一个数值波浪水池,该水池可以生成规则波浪、按照波谱生成不规则波浪以及生成既定的不规则波波列.文中开展了网格和时间步长试验,力图找到经济精确的网格划分方案和高效的时间步长方案.文中按照Jonswap谱进行了不规则波浪的数值模拟,采用了等分能量法分解波谱的频率区间来得到组成波的圆频率,模拟结果显示计算波谱与目标波谱一致,波浪的统计特征得到了很好的体现,模拟不规则波波谱的缺点是耗时过长.由于真实海况下对海洋浮式结构物造成损坏的往往不是整个波浪时间序列,而是少数的几个大波或者波列中的波群.因此采用CFD方法准确模拟出既定的波列将会对了解极端海况下海洋结构物的损坏事故提供极大帮助.采用本文提出的方法成功模拟出了既定的极大波,这个方法的关键在于确定造波板的运动规律.类似按照波谱造波,文中将造波板处的波浪时历进行了分解,得到了若干个小振幅波,通过傅里叶级数法推导出了每个小振幅波的特征参数.同样采用水力传递函数确定每个小振幅波对应的推板振幅,之后将这些组成波对应的推板运动规律进行叠加得到了模拟不规则波波列时需要的推板运动规...     

基于共线异向混频技术的不可见疲劳裂纹定位

对金属构件中不可见疲劳裂纹进行有效的检测是保证其安全服役的关键因素,本研究利用共线异向混频技术对不可见疲劳裂纹进行检测和定位。当两列共线异向超声波在金属构件内相遇时,会与疲劳损伤发生非线性相互作用。研究结果表明,随着试件疲劳裂纹长度的增加,混频非线性系数单调递增,这与材料内部微观结构的变化密切相关。此外,通过控制两激励信号的延迟时间,使两列激励信号的相遇位置沿试件的水平方向由左向右移动,利用和/差频信号幅值最大值所对应的延迟时间对不可见疲劳裂纹进行定位。因此,利用共线异向混频技术可以对金属构件内部的不可见疲劳裂纹进行有效的检测和定位。     

群波在斜坡上的爬落变化研究

通过理论推导，将群波分解为线性项和非线性项，讨论群波非线性项在不同水深条件下的影响情况，试验中取各组成波波高相等，频率间隔０．０２Ｈｚ，通过模型试验研究群波在斜坡上的爬落变化，并与相应于群波有效波高的规则波的试验成果和经验公式进行对比分析，发现群波和规则波在斜坡上的爬高和爬落幅度的规律大致相同，而落深存在一定差异，即当Ｉｒｉｂｒｒｅｎ数较小时，规则波没有回落现象，运用谱分析方法研究群波在斜坡上的爬     

波浪在变深区的向岸传播

基于非线性长波方程,除在开边界对幅射波进行了线化处理外,还对局部波数(波长)、局部相位以及入射波速进行了修正。以圆柱绕射、斜坡底折射和波浪向岸传播为实例进行了计算。结果表明:对于波向变化、破波位置及波幅变化诸方面其计算与经验是一致的。因此本文的工作拓宽了非线性长波方程的适用范围,而且为应用Boussinesq方程研究浅水波变形打下了基础。     

离子声波捕获电子产生的非线性效应

非线性朗道阻尼强烈地影响着离子声波。在一个充满等离子体的腔体内注入慢漂移电子,可观测到如下现象:在激发栅极附近激发的小振幅离子声波增长到最大幅度,然后沿轴线周期性地呈现极大值。我们认为由于大幅度离子声波捕获了电子,波-粒子相互作用导致离子声波幅度沿轴向呈现周期性起伏。     

建筑造型对悬挑屋盖风荷载的影响

通过同步测压刚性模型风洞试验,对设置不同建筑造型悬挑屋盖的风荷载特性进行了研究,讨论了肋条高度、波纹间距对该类屋盖风荷载的影响.结果表明:在所选参数范围内,肋条高度对悬挑屋盖风荷载的作用机制影响不大,但当来流与屋盖波纹呈一定夹角时,波纹间距将在一定程度上改变屋盖波纹部分风压的作用机制,该部分风压功率谱及屋盖正压达最大时的风向角均发生变化.肋条高度对悬挑屋盖最不利负压(0°风向角)影响很小,但随着屋盖肋条高度的增加,屋盖最大正压(110°风向角)逐渐减小.最不利负压工况(0°风向角)时,屋盖平底、波纹部分风压均对波纹间距不敏感,最不利正压工况(130°风向角)时,随着波纹间距的增加,屋盖平底、波纹部分风压均减小,尤其是波纹部分.     

太阳风中非线性离子波研究的解析方法Ⅰ

本文从MHD方程组出发，推导了太阳风磁化等离子体中非线性静电离子声波孤立于传播的非线性控制方程，从而得到了扰动位势的解析解。讨论了各种等离子体参数情况下孤立于形成的条件。     

低频Alfvén波与等离子体的非共振相互作用

采用单粒子模型,对两支左旋极化低频Alfvén波与等离子体的非共振相互作用进行粒子模拟,讨论了三种不同波幅时垂直与平行方向的加热效果,在非共振加热阶段,加热效果与波幅有关,波幅越大效果越好;而经过随机加热后,粒子动力学温度的最大值仅由外加磁场的能量密度与等离子体密度的比值决定与Alfvén波幅无关.加热过程中,离子被加速最终获得一个相当于Alfvén波相速度大小的流速.     

三维多层流动过孤立山脉产生的山脉重力波的数值试验

利用中尺度数值模式ARPS研究了分层流动大气中的非线性山脉重力波。分层流动过孤立山脉所产生的山脉重力波的数值模拟表明,具有两层模式结构的气流过孤立山脉产生一个发散模态的拦截背风波,同线性理论模式计算结果具有基本相同的流动特征。但是具有三层模式结构的气流过孤立山脉所产生的非线性山脉重力波和大气船波表现出同两层模式结构的气流完全不同的流动特征,因非线性相互作用在山脉背风面产生了2个发散波模态的拦截背风波向山脉下游传播,具有同两层模式和线性理论模式相比更加复杂的波动特征。     

太阳风中非线性离子波研究的解析方法Ⅱ

本文从MHD方程组出发，推导了太阳风磁化等离子体中非线性静电离子声波孤立子传播的非线性控制方程，考虑电子捕获效应，使用解析方法得到了扰动位势的精确解，应用得到的精确解讨论了各种等离子体参数情况下孤立子形成的条件。     

时滞KdV-Burgers方程的行波解

利用流量松弛方法导出了时滞KdV-Burgers方程,并利用(1/G)-展开法,求得时滞KdV-Burgers及KdV-Burgers方程的行波解。结合所求得的解,对时滞KdV-Burgers方程行波约化后所得的常微分方程组(ODEs)进行了定性分析。研究表明:当时间特征常数τ与行波波速c的平方之积等于耗散系数α(即τc2=α)时,时滞KdV-Burgers方程出现了椭圆余弦波解和钟状孤波解,而KdV-Burgers方程没有此类解。另外,时滞的存在还影响到孤立波的振幅和波宽。