基于手征超材料的90° THz极化偏转器

提出了一种新的手征结构,该结构由介质板及其上下表面的双L谐振器组成.仿真结果表明,该结构在THz波段可实现对x-极化波的宽频段、多频段的90°极化偏转.特别是在2.56 THz处,这种新的结构能够实现对线极化波(x-极化波和y-极化波)的90°极化偏转,而此时的椭圆度约为0°.基于线极化波的电场分布,详细分析了极化偏转的物理机制.理论上,该手征结构也可以用来设计微波波段或近红外波段的90°极化偏转器.     

平面电磁波在良导体表面掠射实验的研究

详细介绍了不同线极化方式的平面电磁波在良导体表面的反射特性实验,重点分析了当电磁波以入射角为90°掠射时的两种不同的实验现象:垂直入射面极化波以90°入射角掠射时,反射场与入射场大小相同,方向相反,喇叭天线接收到的合成场近似为零;平行入射面极化波以90°入射角掠射时,反射场为零,合成场与入射场大小相同。通过对简单的验证性实验的进一步思考及深入实验,使其演变为启发性实验,提高了实验教学效果。     

椭圆测厚仪P～△关系的计算

本文从基本原理入手,对椭圆测厚仪中的1/4波片位于±π/4时,读数p值和相差△的关系进行了计算,得出了从p值计算△的普遍表示式,并用测量SiO_2膜厚和折射率的具体实验事例,证明了本文的计算方法,既能适用于1/4波片的相移恰是90°的理想情况,也能适用于1/4波片的相移与90°发生偏离的实际情况。     

爆炸焊接用半球结构体的降压实验

如何减小爆炸焊接噪声影响的问题成为目前迫切需要解决的问题.为解决冲击波和噪声扰民问题,因为药量不能做到微差起爆降低声源,这里着重从传播途径上考虑,提出了在爆破场地建设一种专用的半球阻波结构.依据内爆、裸爆超压测试,比较了裸爆、内爆超压降低趋势.在半球阻波体开口方向,消压效果可达50%,在开口侧向90°方向,消压效果可达90%.     

宽带/双频可切换的石墨烯太赫兹吸波器设计

设计了一款宽带/双频可切换的石墨烯太赫兹吸波器，该吸波器由周期性单元结构组成，包含石墨烯层、介质层和金属层.通过调节石墨烯的化学势，吸波器可以实现宽带吸收与双频吸收模式之间的切换.吸波器在宽带模式下0.98～1.51 THz频率区间内的吸收率达90%以上；双频模式下频率为1.35 THz和1.75 THz的吸收率分别为98.65%和99.60%.此外，该吸波器在0°～45°入射角范围内均能保持较好的吸波性能.     

宽光谱宽视角亚波长金属偏振分束器的研究

基于严格耦合波分析设计了一种亚波长金属偏振分束光栅,通过遗传算法优化出最佳光栅结构。该光栅在1429λ1700nm波段,TM波的0级透射率和TE波的0级反射率优于90%,入射角-27.5°θ27.5°时,光栅透射和反射消光比都大于20dB,达到了宽光谱、宽视角的要求。数值分析表明光栅对周期、槽深具有优良的工艺容差。     

斜向波浪作用下双层水平板式防波堤消防浪性能试验研究

基于物理模型试验,深入讨论了波浪入射角度、相对板宽、相对波高等因素对防波堤消浪效果的影响,并对不同影响因素下防波堤前后水域的波浪形态、透射、反射系数及波能衰减系数变化特征进行了比较和分析.试验结果表明,斜向入射波浪通过双层水平板防波堤传播过程中,防波堤前后水域的波浪形态与波浪正向入射时有显著差别:相对板宽B/L≤0.5、波浪入射角q0_0≥30°条件下,堤前波浪具有显著的三维波浪特征,能量方向分布范围可达60°–90°,但其主方向可保持基本与入射波浪方向一致;堤后波浪主波向与入射波方向有所偏离,表明双层水平板防波堤对斜向波浪有折射作用,0_0≥45°条件下,堤后波浪主要能量方向分布范围可达90°以上.就消防浪性能而言,波浪斜向入射时,与正向入射比较,波能衰减系数(能量损耗)有所降低,但反射系数有所增大.在波浪入射方向为0°–60°试验范围内,综合防浪效果以30°为最佳,其他方向入射时透射系数与正向入射比较差别约±15%左右.     

基于嵌入式变换光学的光束偏折器

用嵌入式光学变换法设计了一种光束偏折器,可使光束的传播方向发生90°的偏转,当对介质中与TE波和TM波相关的光学参数分别设置时,这种器件可以实现偏振分离的功能,采用数值计算的方法对器件的光学特性进行了分析,计算结果表明这种器件的设计是可行的.     

岩溶隧道在SH波激励下动力响应位移解析解

基于工程波动理论,利用波函数展开法和Fourier-Bessel级数变换,推导了岩溶隧道在平面SH波激励下动力响应位移解析解的计算公式,并提出实用的简化解.通过数值模拟解验证了该动力响应位移解析解的合理性,两种解法在入射角度为0°和90°时溶洞与隧道的位移幅值峰值均相差10%左右.研究了溶洞半径、平面SH波入射角度以及溶洞与隧道间的中心距等3个影响因素对溶洞和隧道的动力响应作用,结果表明:溶洞和隧道位移幅值与溶洞半径成正比,与两者间的中心距成反比,与平面SH波入射角度成正比.     

冲击荷载下平行双裂隙演化的颗粒流分析

为了研究冲击荷载下平行双裂隙对岩石破坏的影响,采用二维颗粒流程序对分离式霍普金森杆一维冲击试验进行模拟。对预制平行双裂隙倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°和完整的花岗岩试样进行冲击加载模拟,全面研究了平行双裂隙试件裂纹的萌生、扩展、贯穿的过程。结果表明：在冲击荷载的作用下,平行双裂隙明显降低了岩石强度。裂隙存在时,裂隙倾角与加载方向一致时,试样峰值强度和起裂强度均达到最大,呈劈裂拉伸破坏模式,在倾角为45°左右达到最小值,呈拉剪复合破坏模式。预先存在缺陷的倾角对裂纹萌生和扩展模式有很大影响。对应力场分析,平行双裂隙对应力波的传播产生阻碍,在岩桥区域变化最为明显。     

岩层倾角对顺层岩体隧道地震响应不对称性的影响

主要考虑了顺层岩体的横观各向同性本构关系,基于黏弹性边界的时域波动理论,以某顺层岩体中高铁隧道为工程背景,采用ANSYS进行了地震响应数值分析,研究了qP波入射时岩层倾角对隧道地震响应不对称性的影响.结果表明:隧道地震响应的不对称性随岩层倾角的变化不服从线性关系,其规律具有分段性;所有工况中,岩层倾角分段区间约为(0°,45°)和(45°, 90°),地震响应在岩层倾角为0°或90°时左右严格对称,在倾角为45°时左右较为接近;各分段区间内地震响应的不对称性均随岩层倾角的增大而先增强后减弱.     

气体离心机二维供料射流流场的数值模拟

为研究气体离心机供料射流的流动状况,采用数值求解二维Navier-Stokes方程组的方法对其进行了模拟,计算得到了不同供料角度下的流场分布.结果表明,供料射流对离心机流场在径向和轴向上的分布都有影响;供料角度为0°时,气体在轴向上反复膨胀、压缩,形成膨胀波和激波,对径向的影响较小;供料角度为45°和90°时,射流对轴向的影响减弱,对径向流动的影响显著增强.由计算结果可知,离心机环流的计算中应当对供料条件进行修正.     

泡沫金属-相变材料对光伏系统散热特性影响

为了解决光伏板倾斜角对泡沫金属-相变材料热沉的散热效果好坏的问题.针对不同孔隙率(80％、90％、100％)的泡沫金属-相变材料对具有不同倾斜角(0°、45°、90°、135°、180°)的光伏板的散热特性和发电效率进行研究.结果表明,倾斜角对孔隙率较小的泡沫金属-相变材料热沉系统影响较小,但是对于较大孔隙率的泡沫金属...     

一种转向复合式补偿器的研制

在偏光技术应用中,为了实现一定波长范围内延迟量的连续可调并产生90°转向,设计了一种新型补偿器件,即利用三元复合波片系统和菱体型延迟器的多重组合来完成这一目的.通过理论分析及误差分析可知,这一设计符合要求,完全可以实现上述目的.     

一种差动光栅空间光桥接器

提出了一种利用差动光栅实现空间光桥接器的方法,设计了可用于相干光探测系统的新型2×2的90°、2×2的180°和2×4的90°空间光桥接器,其中2×2的90°、180°空间光桥接器主要由差动光栅构成,2×4的90°空间光桥接器主要由差动光栅和偏振分束器构成,其具有体积小、重量轻和易于小型集成的优点,在激光相干通信和激光雷达领域有潜在应用。     

层状岩体强度结构面特征的数值分析

运用FLAC3D软件建立层状岩体试件模型,分析单轴压缩情况下的破坏模式和强度各向异性特征.研究结果表明:随着结构面倾角β的增大,试件抗压强度σc呈现先减小后增大的趋势;当结构面倾角为20°～30°和80°～90°时,试件抗压强度对β的灵敏度最大;当β为30°～70°时,σc变化不大;当结构面内摩擦角φj＜β＜90°时,数值计算结果和理论计算结果差别较小;当β≤φj或β=90°时,两者差别较大,数值计算结果明显小于理论计算结果;数值模拟结果能够反映出β≤φj和β=90°对应的岩体抗压强度存在一定差别,与实际情况相符.     

刚性转子系统的碰摩与油膜非线性动力学耦合

通过分岔图、Poincarè映射、轴心轨迹讨论了不同强度和不同方位碰摩与油膜的非线性动力学耦合特性.研究结果发现,当转子产生2倍周期分岔后,碰摩分岔具有2倍周期的特征,即分岔图包括两部分.在转子发生2倍周期分岔区域,随着碰摩强度增加,在远离90°和270°发生碰摩时出现高倍周期分岔、概周期或混沌,而在90°和270°附近仍保持倍周期特性.当转子响应为概周期或混沌运动时,在90°和270°附近区域碰摩产生n倍周期分岔.当碰摩强度较小时,90°附近碰摩的分岔倍数高于270°碰摩的分岔倍数;随碰摩强度增加,90°和270°附近区域碰摩都达到2倍周期;而远离这两个区域碰摩的倍周期分岔数量增加,甚至达到...     

基于等离子体超材料局部场调控特性的低频吸波材料设计方法

实现低频段雷达波的高性能吸收,通常需要增大磁性吸波材料(MAs)的厚度,这无疑会增加吸波材料的重量,制约实际应用潜能。对此,本文我们提出了基于等离子体超材料(PM)调控传统磁性吸波材料内部磁场的方法,利用金属短线调控磁场分布的特性,通过增强其与底层金属底板之间整个局部空间的磁场强度,在其中加入传统磁性吸波材料后,就能有效提升传统磁性吸波材料的吸波性能,进而使整体结构在其工作频段都具有较强的吸波性能。仿真和实验结果表明：垂直入射时,所设计的吸波超材料可在0.9～2.2 GHz频段内实现高效吸收,入射角逐渐增大到60°时,90%的吸收带宽仍可以达到0.73～3.12 GHz。该设计方法在雷达隐身、电磁兼容和通信等领域都具有较大的潜在应用。     

圆形截面双扭管内流动稳定性和均匀性评估

针对圆形截面双扭管的工业输水管道中存在流动稳定性和均匀性较差的问题,基于能量梯度理论,采用数值方法,着重研究了雷诺数在6×10⁵～1.2×10⁶范围时,0°、90°和180°3种角度双扭管布置方式对圆形截面双扭管内部流动稳定性和均匀性的影响规律。结果表明:相同雷诺数条件下,下游直管段12D范围内,180°双扭管的速度均匀性最好,0°双扭管次之,90°双扭管最差,压力均匀性的变化则刚好相反;90°双扭管在下游弯管处,流体所受合力在周向和径向存在较大分量,导致次流较强,其旋涡角在3种双扭管中最大;在本文计算的下游45D处,90°双扭管的旋涡角仍在10°左右,因而要达到流量计安装要求,还需要更长的直管段;在雷诺数6×10⁵～1.2×10⁶范围内,随着雷诺数增大,双扭管内部流动稳定性降低,压力均匀性降低,但是相对应的速度均匀性提升。     

锚泊多浮体系统动态响应

为保证锚泊多浮体系统能够在波浪中正常作业和生存,基于三维频域Green函数法就一定水深不同浪向下锚泊多浮体系统的运动响应、锚缆拉力和连接器载荷进行了数值预报.分析中考虑到了浮体辐射势之间的相互影响以及连接器和锚系对于浮体运动响应的影响.分析表明,浮体的运动响应、连接器栽荷以及锚缆张力受波频和浪向的影响很大,各项的极值出现在低频范围,浪向在30°和45°之间,连接器载荷出现最大值,而锚缆张力则在浪向90°时张力最大,处于迎浪面的锚缆张力较大于处于背浪面的锚缆张力.