Asymmetric energy flow in coupled nonlinear LC transmission line

We constructed a coupled LC transmission line and studied the propagation of waves in it. We found asymmetric energy flow when we changed the driving conditions at the boundary. We analyzed this change and believe that it occurs because of the bandpass characteristics of the LC transmission line and high-order harmonic waves induced by nonlinearities. The LC transmission line could be used to simulate a microscopic crystal lattice. Therefore, we hope to observe thermal rectification in the system. We investigated the dependence of the system on different parameters, and then discussed the multi-frequency condition to aid in experimental verification.     

基于应力波传输的随钻测量系统研究

阐述了在钻井过程中使用应力波通过钻柱实时传输井下数据技术,介绍了西部钻探钻井工程技术研究院研制的基于应力波传输的随钻测量系统(CS-MWD)的工作原理和构成,并对CS-MWD系统进行现场试验,指出在浅层井中CS-MWD系统具有传输速度快、测量精度高的优点,而在深层井中因受到应力波钻柱衰减作用和噪音的影响,其应用还受限制.     

高压输电线对电视信号的干扰

首先论述了多分裂高压输电线对电视波干扰影响的机理,然后建立了高压输电线的时域有限差分(FDTD)计算模型,且以典型多分裂高压输电线对平面电视波的散射情况进行了数值仿真模拟,得到了几种情况下散射场场强的分布图,最后对计算结果进行了定性分析.计算结果表明高压输电线对水平极化电视波的散射影响较大,而对垂直极化电视波的影响微弱.     

不同行波方向元件原理与判据的比较

为了研究新型行波方向元件以满足高压输电线路的需要,有必要对现有行波方向元件的本质和相互之间的联系进行深入分析。该文讨论了现有的各种行波方向元件的内在联系,利用方向行波统一了各种行波方向元件的原理以及判据,并给出了各种方向元件在原理和性能上的区别。分析和计算结果表明:各种行波方向元件所依赖的基本物理现象是一样的,它们在本质上是统一的。但是由于各种行波方向元件的判据表达式并不相同,所以它们在性能上仍然存在差异,其中波阻抗方向元件、比率式行波方向元件和幅值比较式行波方向元件具有相对优越的保护性能。     

瑞利波泄漏模式的模拟研究

瑞利导波相速度频散曲线有时会出现截止或截断现象,此时必须考虑泄漏模式波的存在,如何快速求取泄漏模式波的相速度大小是研究的核心问题．采用添加附加层的方法,使瑞利波实频散方程求根的范围包含所有的层速度区域,从而可用Abo—zena,Menke和Bixing Zhang等学者研究过的传递矩阵理论,利用二分法求解相速度大小,即用导波来模拟计算泄漏模式波相速度大小．从模拟计算结果来看,附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波,而且还能计算出泄漏模式波的变化．由此可见,用附加层法来计算瑞利波的泄漏模式是可行的;同时,若将该方法应用于瑞利波勘探的反演,它不会增加未知数的个数。     

微波的特性应用及防护

微波是波长从1米到1毫米甚至更短的电磁波,它的上端与超短波、下端与红外线相衔接。这一波段的电磁波有其特殊的物理特性和传输特性,因此广泛应用于通信、电视、雷达、遥感遥测、天文、气象、工业、农业、生物、医学、科学研究等领域。由于微波对人体有一定的伤害,因此在使用微波技术时要进行正确的防护。     

Nonlinear dispersive scale Alfvén waves inmagnetosphere-ionosphere coupling: Physical processes and simulation results

Dispersive Alfvén waves(DAWs)have been demonstrated to play a significant role in auroral generation of the magnetosphereionosphere coupling system.Starting from a two fluid reduced MHD model,we summarize the frequency,temporal and spatial characteristics of magnetospheric DAWs.Then,the nonlinear kinetic and inertial scale Alfveén waves are studied,and we review some theoretical aspects and simulation results of dispersive Alfve′n waves in Earth’s magnetosphere.It is shown that dispersive standing Alfve′n waves can generate the field-aligned currents which transport energy into the auroral ionosphere,where it is dissipated by Joule heating and energy lost due to electron precipitation.The Joule dissipation can heat the ionospheric electron and produce changes in the ionospheric Pedersen conductivity.As a feedback,the conducting ionosphere can also strongly affect the magnetospheric currents. The ponderomotive force can cause the plasma to move along the field line,and generate ionospheric density cavity.The nonlinear structuring can lead to a dispersive scale to accelerate auroral particle,and the Alfvn waves can be trapped within the density cavity. Finally,we show the nonlinear decay of dispersive Alfvén waves related to two anti-propagating electron fluxes observed in the auroral zone.     

振动波在非均匀梁中传播的迭代算法

振动波在非均匀梁中传播是一个复杂而难以表述的行为,通过计算非均匀梁任两截面间振动波传播的透射系数矩阵和反射系数矩阵来反映波的传播特性,并给出计算迭代公式,在实例中给出行进行波所携功率流的计算表达式,并计算功率流在非均匀梁中的透射系数和反射系数。结果表明：对功率流的影响主要是梁的非均匀程度,而梁的布置方向对其几乎无影响;迭代计算法具有很好的收敛性和准确性。     

两块平行导板之间的电磁波

通过对两列对称于Ｚ轴方面传播的均匀平面电磁波迭加后的合成电磁波的分析。得出在两块平行导板之间，由于两导板壁对平面电磁波连续反射结果形成了ＴＥ型电磁波，并指出ＴＥ型电磁波的能量是沿波导长度力向传播的。     

高频单导体传输线模型及其乘积积分算法

低频情况下,可以使用经典传输线方程(电报方程)计算传输线网络沿线及负载上的电压和电流,由于采用了准TEM模近似,故经典传输线方程在处理更高频情况下的传输线问题时就不再适用.本文基于麦克斯韦方程和电磁散射理论,建立了高频单导体传输线方程,对该方程做低频近似即可得到经典方程;采用乘积积分方法对该高频方程进行数学变换,使其具有和经典方程类似的方程形式;根据边界条件和乘积积分解法最终计算出传输线沿线电流和电位分布.若干仿真算例证实,该模型及其方法可以给出和全波分析方法一致的计算结果,为精确分析高频传输线问题提供了全波分析之外的另一种途径.     

基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位

摘 要 多端环型直流系统中,线路发生故障时,故障行波传播到故障线路端点的行波记录仪存在多种路径。若故障行波到达故障线路两端行波记录仪的最短路径不是沿着故障线路向两端传播的,而是经过相邻线路向端点传播的,传统上利用初始行波进行故障定位的方法不再适用,存在盲区问题。为解决盲区问题,研究了行波的衰减特性。故障行波经相邻线路到达故障线路的行波记录仪时,受线路分支的影响,行波的波头幅值发生衰减,而沿故障线路直接传播时,未经过分支行波波头幅值变化大。因此,提出了基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位方法。另外,根据波速随频率变化特性,提出参考波速的想法和在线测量波速的方法。在PSCAD中搭建四端直流输电线路模型,调整故障类型以及故障位置进行仿真分析,结果表明此方法可以实现快速在线定位,可见所提方法解决盲区问题的适用性及准确性。     

铁磁和反铁磁晶体中非线性电磁波的传播特性

本文对在铁磁和反铁磁晶体中传播的电磁波的下列非线性贡象作了简要论述：（１）非线性磁化效应引起的静磁波的频率转换，（２）周期皱纹波导中非线性静磁表面波的禁带频移，（３）静磁波激发的光波模耦合，（４）电磁波经反铁磁膜层透射的功率多稳效应．     

经络的物理解释

本文分析了经络现象的基本特征，提出“经络是以孤波形式传递信息与能量的通道”的见解，其物理基础是生物膜的受激传导非线性动力学．借助非线性扩散方程可解出此“经络孤波”的具体形式．孤波的波形、波速不变可实现信息和能量的长距离传递．孤波速度与经络传导速度恰好吻合，为此解释提供了直接证据     

非线性浅水波在不连续点的传播

研究了非线性浅水波在不连续点的反射波与透射波．在低阶近似条件下，反射波与透射波均可由KdV方程来描述，并给出了低阶近似情况下，当入射波为单孤子时，反射孤子与透射孤子的个数及其大小．     

弹性波在非均匀介质中传播的波幅研究

对弹性波在非均匀介质中传播时的波幅进行了研究.利用积分变换,用解析方法求解了一维非均匀区域的不同性质对弹性波传播时波幅变化的影响;将非均匀区域离散成均匀的薄层,结合相邻层的连续条件,建立了数值解法的波幅传递矩阵.通过实例计算,将数值解结果与解析解结果进行比较,数值解结果具有较高精度,为工程实际中的无损检测提供了理论和计算分析依据.     

球面压电式ESWL聚焦的实际焦点的数值分析

为了计算球面压电陶瓷型ESWL(extracorporeal shock wave lithotripsy)发射的球面冲击波在球心附近的实际动力学焦点,利用CCW(chisnell-chester-whitham)射线方法的一种离散格式,计算了对于不同张角球面压电陶瓷型ESWL冲击波聚焦问题的一些数值解.数值结果指出了球面压电陶瓷型ESWL几何中心即球心附近的冲击波聚焦特性,实际的动力学焦点不在球心而有所偏移.随着张角的增大,聚焦能量增加,轴线上的压力比也随之增加.     

可透浪斜坡式防波堤透浪系数对入射波要素的响应

针对实际工程中的可透浪式斜坡式防波堤结构,在不考虑越浪的情况下,通过物理模型和数值模拟试验相结合的方法,对斜坡式防波堤的透浪特性进行了分析研究,讨论了斜坡式防波堤透浪系数与堤心石粒径、相对堤身宽度等堤身参数以及透浪系数与入射波高、入射波周期和波陡等入射波波要素之间的关系,根据试验结果分别提出了规则波和不规则波作用下不越...     

基于边界造波法的波浪数值生成

一般边界造波法只是用来生成线性波,至于边界造波法对不规则波、孤立波和强非线性波等是否适用,并没有做过多分析与研究。基于线性波、二阶Stokes波以及孤立波的速度和波形解析表达式,采用边界造波法,借助FLUENT软件中的用户自定义(UDF)功能,通过二次开发在FLUENT中实现波浪的模拟,并对它们的数值解与解析解做出比较,以此来验证边界造波法的适用性。计算结果表明,该数值水槽能有效模拟这三种波浪。     

弹性波在两种液体饱和多孔介质界面上的反射和透射

Biot理论用来研究弹性波在两种液体饱和多孔介质界面上的反射和透射,考虑到斜入射时模式转换的一般情况,对相当普遍的一组边界条件计算了能量反射和透射系数与入射角的关系。给出了一个数值解的例子。     

结构形式对高频噪音振动传播的影响

传统结构分析中主要研究产生结构破坏的低频振动,由于低频波波长相对于建筑结构的尺寸较大,振动的衰减主要与建筑结构采用的材料有关,而没有必要考虑波在结构内部,沿不同形式构件传播产生的差异.而生活噪音的频率集中在500Hz～2000 Hz左右,其波长相对于建筑结构较小,所以此差异必须加以考虑.以三种常用的建筑结构形式为研究对...