散射相函数对一维介质内辐射传递的影响规律

采用有限体积法研究了一维线性各向异性散射介质内散射相函数对辐射传递的影响规律 .经与理论解、辐射元法、蒙特卡洛法计算结果比较表明 ,有限体积法的计算结果更可靠 ,且不同散射相函数的辐射换热系统中 ,其无因次热流之比与光学厚度之间存在某种单调变化的函数关系 ,利用该函数关系可以检验模型的准确度 .

一维介质光子晶体用于雷达隐身技术的研究

为解决机载/弹载雷达舱隐身问题,文中采用特征矩阵法计算了含缺陷的一维光子晶体电磁特性,主要研究了在一维周期结构的光子晶体中引入缺陷对电磁波透过率的影响。研究发现,通过改变缺陷的材料以及缺陷的尺寸均能够对缺陷模的电磁特性进行控制,这就为将含缺陷的一维介质光子晶体应用于雷达隐身提供了理论支持。

海城震区一维介质中Q值的正反演计算

本文从Ｑ值在地震学中的基本定义出发，对Ｑ值的计算公式进行了推导，给出了一维介质中Ｑ值正反演计算的基本方法和公式，并对海城震区一维介质中Ｑ值进行了试算。

三分子反应在—维介质上的动力学行为

提出了一种简明的理论分析方法，求出了三分子反应Ａ＋２Ｘ ３Ｘ在一维介质上的动力学行为的解析解，并成功地解决了该反应动力学行为对初始条件的依赖性问题。还通过数值模拟证实了提出的理论方法的正确性。

一维多孔介质和超细水雾协同抑制瓦斯爆炸试验

为研究多孔介质和超细水雾协同抑制9. 5%甲烷/空气爆炸的特性,试验简化了复杂的多孔材料,利用陶瓷棒自行构建出一维多孔介质并搭建了试验平台。通过改变陶瓷棒直径与超细水雾质量浓度,分析了二者单独作用和协同作用下瓦斯爆炸火焰传播过程和爆炸超压特性的变化规律。结果表明,改变超细水雾质量浓度和陶瓷棒的直径,火焰锋面最大速度和爆炸超压最大峰值均有显著变化,且二者组成的复合体系的抑爆特性优于单一体系。在孔隙率为61%、孔径最小的2 mm陶瓷棒一维多孔介质及超细水雾质量浓度1453 g/m^3的条件下,二者协同抑爆效果最佳,其火焰锋面最大速度为10. 6 m/s,爆炸超压最高峰值为7. 080 k Pa,与无超细水雾的单一抑爆方式相比,爆炸超压最高峰值和火焰锋面最大速度分别下降了38. 4%和21. 5%;与无陶瓷棒的单一抑爆方式相比,爆炸超压最高峰值和火焰锋面最大速度分别下降了45. 1%和11. 2%。

一维电-磁介质互联的光子晶体偏振带通滤波器

传统一维纯电介质光子晶体较难实现TE偏振带通滤波,而且每种偏振滤波器的禁带很窄.本文基于不同电磁参量占主导地位控制不同偏振波禁带较宽的特性,利用一维光子晶体禁带带边交叉的方法设计了TE偏振滤波器、TM偏振滤波器和双偏振滤波器.每种滤波结构均为包含电介质和磁性材料的异质结,因此实现各种滤波的同时也展宽了禁带范围.由于电-磁介质互联,所设计的滤波器结构简单,均具备宽禁带、窄带通滤波特性.此外,利用已报道的磁性材料,分析了磁性材料色散对偏振滤波器性能的影响.

一维不均匀介质中波传播瞬态响应的传输线模型分析

提出了用传输线模型分析一维不均匀介质中波传播的瞬态响应。这种方法将一维不均匀介质用多层介质近似 ,并进一步用级联的传输线模型等效。分析的过程是 :首先对局限在某一时间段内的输入电磁信号进行傅里叶变换得出其频谱 ,然后研究该频谱的主要分量在所研究介质中的传播 ,并得出波传播方向任一截面上瞬态信号的频谱 ,最后通过快速傅里叶变换得出时域瞬态响应。这种方法适用范围广 ,数值计算方便 ,只要离散时间间隔足够小 ,抽样点数足够大 。

一维介质双参数反演的适定性分析

考虑一维波动方程模型了重建不均匀介质的密度ρ(z)小和吸收系数α(z)的反问题．首先将其化为一阶双曲方程组低阶项系数重建的问题，借助于方程组基本解的技术，将原反问题的附加信息（反射数据f（t）和透射数据g(t)转化到基本解上，得到一个新的反问题．对此问题，借助于本文发展起来的逐层递推方法，利用不动点技术，证明了大范围内解的唯一性．本文的结果使得反演计算不再局限于在小的区间上进行，这对多参数的数值反演计算具有很强的指导性．

超宽带电磁波在一维均匀大地介质中的传播特性研究

研究了圆盘辐射器条件下,超宽带电磁波在一维均匀大地介质中的传播特性,给出其电场传播的解析计算公式,分析了高低频特性,得出超宽带电磁波在介质中的穿透深度大于高频宽带电磁波的穿透深度的结论。

一维平面分层介质的快速正反演方法

在非均匀介质逆散射问题分析中,正演计算速度直接影响反演计算速度.针对电磁感应测井现场数据处理的实际工程需求,采用了一维平面分层介质快速正反演计算方法,在迭代反演中采用玻恩迭代法.数值结果表明了本文方法的有效性.

一维金属—介质光子晶体的特性

利用特征矩阵法对一维金属—介质光子晶体的特性进行了计算,发现此种光子晶体具有可见光透明,微波、紫外高反的光谱特性,而且存在比一维介质光子晶体更宽、反射更强的全向带隙。

一维金属/介质光子晶体透射特性分析

阐述了一维金属/介质光子晶体的概念,采用时域有限差分法研究了不同金属等离子体频率和碰撞频率对一维金属/介质光子晶体透射特性的影响。计算结果表明,一维金属/介质光子晶体具有在可见光波段透明,在紫外波段以及红外至微波波段不透明的特性。对于结构相同的金属光子晶体,金属等离子体频率越低,金属光子晶体在可见光波段的透射允带就越宽,透射率越高,而金属的碰撞频率对透射允带没有显著的影响。

直线法分析一维非均匀矩形波导的传输特性

用直线法对一维非均匀矩形波导进行了分析 ,由传递矩阵获得了该波导不同模式的特征方程。以部分非均匀介质填充的矩形波导为例 ,对其色散特性和截止特性进行了数值计算和分析 ,验证了该方法的正确性。对研究非均匀波导问题有参考价值。

基于全介质一维光子晶体的平面拓扑微分器(特邀)

提出一种拓扑荷数为2的全介质一维光子晶体拓扑微分运算器件。通过优化设计光子晶体的透射率与入射角度的依赖关系以及出/入射光的偏振状态,该拓扑器件可以对入射光场进行各向同性的二维二阶光学微分运算,进而实现图像边缘增强成像和图像边缘信息高效提取。该平面型拓扑微分运算器件具有轻量化、高通量、高速度、易于大规模集成、低成本制备等特点,在光学计算、光学成像与传感等领域具有潜在的应用价值。

可控源海洋电磁勘探中空气波影响的理论分析和数值模拟

可控源海洋电磁勘探(MCSEM)中空气波对海底电磁响应的影响已为业界所熟知,且已提出了多种压制方法.然而,由于空气波与海水层中其它信号相互作用的复杂性,至今其作用机理及对有效信号的影响方式尚未完全清楚,这也阻碍了浅水域MCSEM油气勘探的应用.本文在前人研究的基础上,基于一维层状介质的电磁位和电磁场分析,采用电磁场的模式分解理论导出了空气、海水层和海底地层之间的相互作用关系.分析了MCSEM电磁响应的影响因素和空气波的作用机理.以无限水深假想模型、三层介质模型和四层介质模型为基础,导出了水平电偶极子(HED)的横电(TE)和横磁(TM)模式的电磁场关系,分析显示了前人提出的上下行波分离进行空气波压制所存在的缺陷.通过理论和数值模拟知道,利用横电(TE)和横磁(TM)模式受空气相互作用影响的差异和电磁场水平分量与垂直分量受空气层相互作用影响程度的不同可减弱空气波对有效信号的影响,这将有助于实现浅水域海洋电磁勘探数据的有效利用.

CSAMT法一维层状介质灵敏度分析

为改善CSAMT一维反演的实用性,本文以电磁场数值模拟为基础,推导出偶极源激发下频率域电磁反演中的偏导数公式.并以三层水平层状地电模型为例,针对同线装置和赤道装置两种形式,利用扰动法对本文的半解析算法结果进行验证.对比结果表明无论同线还是赤道装置,本文半解析结果和扰动法计算结果拟合程度非常好,验证了偏导数公式推导及程序代码的正确性.进而,分析了CSAMT观测数据对中间薄层参数的灵敏度.灵敏度特征分析表明:CSAMT观测资料对中间低阻薄层比较敏感,对高阻薄层的分辨率较低,但对层厚度,即便是高阻薄层,仍存在较高的灵敏度.频率对层参数的灵敏度有重要影响.实际应用中,应同时考虑资料和参数加权,以提高中间层参数的求解能力.本文的算法不仅有助于CSAMT资料反演解释,同时为地下薄目标层的有效识别提供理论依据.

表层相关多次波压制算法在CMP道集中的应用

表层相关多次波压制是海洋地震数据处理中的一个必不可少的处理过程。这里讨论了表层相关多次波压制的一种效率更高的算法,将SRME应用于CMP道集中。该算法假设地下介质或地下介质局部为一维介质,在这种情况下,每个CMP道集可以视为一维介质采集得到的炮记录。对于一个真正的一维介质而言,所有采集得到的炮记录都是一样的,因此CMP道集的SRME算法可以在频率波数域通过简单向量相乘,而不是频率空间域的矩阵相乘的形式完成,从而会大大提高运算效率。模拟数据和实际数据的结果验证了本文方法的有效性。

一维光传输介质中折射率波动的统计表征

介绍了一种基于介观反射光谱分析的纳米尺度折射率波动表征的方法,揭示了介观反射光谱用于纳米尺度折射率波动表征的机理。采用时域有限差分方法,分析了光在一维折射率分布介质中的传播情况和光谱特征,并通过精确控制一维通道内部折射率波动的标准差和空间相关长度,定量分析了混乱度的仿真计算值及其与理论设置值的关系。结果表明,反射光谱对混乱度的变化是高度敏感的,一维光传输通道内纳米尺度上的折射率波动可以通过反射光谱来感知,且混乱度在一定近似条件下,随着折射率波动方差及其相关长度的增大而线性增大。该方法避开了远场光学衍射极限的限制,有望获得以往无法觉察的纳米尺度变化的统计信息。

大型周边桁架式天线展开过程动力学建模仿真

为了更精确描述大型周边桁架式天线展开过程中的动力学行为,采用几何精确梁单元法对周边桁架的横杆和纵杆以及锁网进行柔性建模,一维移动介质单元对驱动绳建模,结合对T型铰、同步铰以及斜杆刚性假设,实现对整个天线系统的动力学仿真。通过仿真分析,得到了电机驱动力和纵杆最大弯曲应力随展开时间变化的曲线。通过对仿真曲线的分析发现,当第一根斜杆开始锁定之后,驱动力整体呈大幅增长趋势;每当有斜杆锁定时,驱动力都会有一定幅度震荡。

展开速度对天线展开过程动力学影响分析

针对某大型椭圆周边桁架天线展开过程动力学研究,采用几何精确梁理论对杆件建模,一维移动介质单元法对驱动绳索建模,结合对变形较小的铰链、斜杆做刚性假设,实现对整个天线动力学建模;通过在不同展开速度下仿真,得到不同条件下驱动力、杆件总弹性势能、纵杆最大弯曲应力随展开时间变化曲线;通过对仿真数据分析发现,随着展开速度降低,驱动力峰值、杆件总弹性势能、纵杆最大弯曲应力也会下降。该研究为天线展开策略规划提供了参考。