利用FFT实现对非高斯随机粗糙表面的模拟

为了研究和分析非高斯随机粗糙表面,提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)和Johnson转换系统以及自相关函数等理论模拟生成非高斯随机粗糙表面的方法,生成了具有给定偏斜度、峰度的随机粗糙表面,验证了该方法的可行性和正确性;并给出了在相关长度等于0.1μm,0.5μm和30μm下的非高斯随机粗糙表面的模拟结果以及输入参数和输出参数的比较结果.结果表明,模拟生成的非高斯随机粗糙表面,其输入的随机表面的统计参数与输出的统计参数吻合较好.

高斯随机粗糙表面的电磁散射研究

本文利用数值方法研究高斯随机粗糙表面的电磁散射问题 .应用矩量法研究高斯随机粗糙表面的电磁散射可以使我们获得较为精确的数值结果 .但是 ,对于表面散射 ,应用矩量法时 ,表面未知变量的数目非常大 ,即使对于一维表面也需要几千个未知变量 .当我们求解矩阵方程时 ,计算机对求解的问题有几个限制 ,一个是内存的限制 ,一个是速度的限制 .为了克服内存的限制 ,发展了许多迭代数值算法 .本文发展了一种新的数值迭代方法 .利用这一方法 ,我们对高斯随机粗糙表面的电磁散射问题进行了研究 ,并与矩阵反演方法进行了比较 .所得结果表明 ,这种新的迭代法具有很好的收敛性 .

非高斯随机粗糙表面计算机仿真的研究

在摩擦学、光学等工程领域中,对于表面粗糙度的研究,总是以生成的随机粗糙表面为研究对象,且大多数研究都是建立在高斯随机表面的基础上,而实际的工程表面大多是非高斯随机表面。为此提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)、Johnson转换系统和自相关函数等理论仿真生成非高斯随机粗糙表面的方法,它可以生成具有给定偏斜度和峰度的随机粗糙表面。为了说明该方法的可行性和正确性,给出了不同偏斜度、峰度和自相关长度下的计算机仿真结果。结果表明:在一定的条件下用该方法仿真生成的非高斯随机粗糙表面,其输入的随机表面的统计参数与输出的统计参数吻合较好。

涡旋光束通过非高斯随机粗糙面的场分布特性

基于角谱衍射理论,利用Johnson传递系统数值模拟非高斯粗糙面,研究了拉盖尔-高斯涡旋光束通过随机非高斯粗糙表面的场分布特性。在分析了非高斯粗糙面方向自相关长度、峰度、偏斜以及均方根粗糙度对涡旋光束场分布影响的基础上,研究了涡旋光束通过随机粗糙表面后光束光强分布变化时的均方根粗糙度取值范围,并通过实验,将实验数据与仿真结果进行了对比分析。结果表明:当非高斯粗糙面方向相关长度为20 mm,偏斜为0.001,峰度为6,均方根粗糙度大于0.12 mm时,拉盖尔-高斯光束透过随机表面的光强分布不再保持空心分布,对应的相位奇点消失。

点接触混合润滑闪温分析

基于统一的Reynold方程系统,数值分析点接触混合润滑固体表面温度分布。采用瞬态移动点热源积分方法计算闪温,通过两表面温度平衡方程迭代确定热流分配系数,研究在不同卷吸速度和滑滚比情况下,光滑表面和非高斯随机粗糙表面点接触混合润滑的温度分布。结果表明:数值模拟得出的两表面温差很小,符合实际情况;非高斯随机粗糙表面与光滑表面最大温升都在出口区,非高斯随机粗糙表面比光滑表面温升更高;滑滚比一定时,卷吸速度越大两表面温升越大;卷吸速度一定时,滑滚比越大两表面温升越大。