微球体与微椭球体光散射特性的研究

采用M ie散射理论研究了微球体光散射的性质并用E ikonal近似方法把微椭球体用与其等效的微球体来近似,进而应用M ie散射理论对微椭球体光散射进行数值模拟,并对计算结果进行了分析。结果表明微球体与微椭球体光散射具有相似的性质,且微椭球体散射光振幅分布与其位置有关。分析结果可为实际应用中微球体与微椭球体透镜的设计、应用及微透镜阵列光学性能的进一步分析提供依据。

旋转微椭球体光散射的研究

采用了Eikonal近似方法对旋转微椭球体颗粒光散射进行了理论研究,并把旋转微椭球用其等效的球来近似,进而应用Mie散射理论对旋转微椭球体颗粒光散射进行数值计算,并对计算结果进行了分析。结果表明,旋转微椭球体颗粒散射光振幅分布与其位置(θ0、0)、离心率及入射光波长有关,并与其内、外切球的光散射情况接近。

吸收介质中微椭球体颗粒光学参数的研究

本文应用Eikonal近似将微椭球用其等效的球来近似,结合Mie理论对吸收介质中微椭球体颗粒光学参数进行了数值计算。结果表明,椭球位置变化时,散射和吸收性能发生变化。离心率增大时,散射和吸收系数都增大,离心率越大增大的越明显。波长增大时,在紫光波长为0.4μm和近红外区波长为1.58μm处散射系数出现了峰值,而吸收系数单调增大。相对折射率实部以及虚部变化对光学参数均有影响,颗粒的吸收性越强,散射相应地减弱。结果表明这种数值解析方法能有效地计算椭球体颗粒的光学参数。

含润滑介质的正交各向异性结合面接触特性研究

提出了一种含润滑介质的正交各向异性结合面法向接触刚度的分形模型。该模型基于含椭圆修正因子的Hertz接触理论,并根据考虑润滑介质的侧向泄漏的平均雷诺方程,推导出固体接触刚度与流体刚度之间的解析关系。通过分析不同因素对结合面的法向接触刚度的影响,发现当无量纲固体真实接触面积小于0.05时,结合面的法向接触刚度受流体刚度的影响较大。随着润滑介质发生侧向泄漏,固体真实接触面积逐渐增大,固体接触刚度对结合面的法向接触刚度的影响越来越显著。给定不同预紧力,对比试验与有限元仿真获得的前三阶固有频率,其最大相对误差为4.11%,证明本文构建的模型可以准确地预测结合面的接触性能。