入射波
- 霍普金森压杆整形器模型
试时,斜坡型的入射波是合适的,因此需要对传统的霍普金森杆产生的矩形波进行整形。三杆技术[2]、异型子弹[3]和整形器[4]都可以对入射波波形进行调整。在入射杆和子弹之间添加整形器是最简单、实用的入射波整形方法。整形器的塑性变形能够增加入射波的应力上升时间,有利于实现应力平衡和常应变率。采用整形器调整入射波波形的试验方法已经成功应用于测试金属、橡胶和混凝土等多种类型材料[5-7]。整形器不仅应用于传统的霍普金森压杆(SHPB),还应用于霍普金森拉杆[8]装置
兵工学报 2023年7期2023-08-08
- 高度局域线偏振时空光涡旋的生成方法
应用前景。1 入射波包预处理不失一般性，具有拉盖尔-高斯模分布且拓扑荷为+1的水平偏振STOV可表述为式中： ω 是波包在空间域内的束腰半径， ωt是时域中波包最大强度的 1 /e2处的半脉冲宽度。ex是沿x方向的单位向量。同样地，拓扑电荷为-1的水平线偏振光STOV可表述为通过之前的研究可知，由于时空像散效应，波包中的时空螺旋相位在通过高数值孔径透镜聚焦时会被破坏[13]。为了防止时空相位结构的崩溃，我们用类似于柱透镜模式转换器中用于从厄米-高斯（HG）
光学仪器 2022年6期2023-01-15
- 应用混频超声检测微小缺陷
]，其中，根据入射波信号相对于缺陷的位置的不同，共线混频又分为同侧共线混频和异侧共线混频。非线性混频现象最早由Jones[8]发现，并提出了两列声波产生混频波的5种模式，给出了产生混频效应的共振条件。Croxford等[9]利用体波非线性效应研究了材料塑性损伤和疲劳程度与混频参量间的关系，发现混频参量随材料损伤或疲劳程度增大而增大。Zhao等[10]根据有限元仿真和实验结果验证入射波频率对共线混频信号强弱有影响。Jiao等[11]研究了非共线混频法中的两束
应用声学 2022年6期2022-11-23
- 规则波作用下斜开槽防波堤的波浪力研究
防波堤孔隙率和入射波陡等因素的关系，探讨了双层垂直开槽防波堤与波浪的相互作用，结果表明：双层防波堤的透射系数和最大水平力大于单层防波堤对应值。Bergmann等[11]研究了不同波参数和结构孔隙率工况下的透水垂直墙压力分布，并与不透水墙的理论公式进行了对比，引入两个与结构孔隙率相关的参数解释透水墙处的非线性过程，随后建立了新的压力分布预测公式。本文结合斜坡式防波堤和开孔防波堤的优势，提出了一种安全、高效和环保的斜开槽防波堤，通过在堤身开设三个高度不同的斜槽
海洋湖沼通报 2022年5期2022-11-04
- 基于全非线性流函数理论的规则波中船舶 大幅运动弱非线性数值模型研究
作用在船体上的入射波主干扰力（Froude-Krylov力，下文简称F-K力）和静水恢复力是主要考虑的非线性流体载荷，通常在入射波面以下的瞬时船体湿表面上评估，线性波浪理论模型常用来进行船体非线性F-K力的计算。然而不容忽视的事实是在高海况下海浪本身的非线性效应较为明显，典型的就是波面的尖峰坦谷特征。RAJENDRAN研究了二阶Stokes波浪理论效应对恶劣海况下船舶垂向非线性运动的影响，其中入射波压力采用包括二阶入射速度势的波浪理论来计算，通过在瞬时船体
船舶 2022年4期2022-08-20
- 基于广义总场散射场技术的地面电磁环境数值方法
能有效引入平面入射波，但散射体被限制在TF/SF边界内[9-10]。随后，众多学者对TF/SF进行了改进[5,11-17]。FDTD方法是研究电磁波与地面相互作用的常用数值计算方法[18-25]，而有效的平面波加载方法一直是重点关注的研究内容。Chan等[18]最先提出将FDTD方法应用于粗糙地面的散射计算。1994年，Fung等[19]较系统地阐述了用FDTD方法研究粗糙地面的电磁散射，提出以上表面处的TF/SF边界为粗糙地面来加载入射波，侧边直接接吸收
现代应用物理 2022年2期2022-08-11
- 半潮堤前的反射形态与时均流速场分析
要影响因素包括入射波陡、相对水深、相对淹没深度，其中相对淹没深度的影响最为显著。采用模型试验和时频分离技术分析了不同水位工况下半潮堤的反射效应，结合数值模拟进一步研究了反射的波形和速度场。1 试验布置和试验方法试验在波浪水槽中进行，波浪水槽尺寸为30 m×0.4 m×0.65 m(长×宽×高)，如图1所示。试验工况来自于实际工程，依据重力相似准则设计，考虑造波能力、水槽和建筑物尺度将模型比尺定为1∶40。x=0置于造波板的平衡位置，顺浪向为正，z=0置于底
海洋工程 2022年3期2022-06-06
- SHPB入射波相似律与整形技术的试验与数值研究
度不同，会导致入射波形发生弥散效应[10]，这种现象不仅会影响试验时的动态应力平衡，而且有可能会掩盖材料本身的力学特性。因此，为了能得到更准确的试验数据，需要对入射波的波形进行修正，研究表明主要有改变撞击杆的形状[11]、使用预加载杆技术和脉冲整形器技术[12]。由于前两种方法有很多弊端如撞击杆形状加工困难、很难实现恒应变率加载等，所以波形整形器就成为应用最广泛的脉冲整形技术，它是通过对入射波形的调整来改变反射波形，其原理是在撞击杆和入射杆端面之间放置一个
振动与冲击 2022年6期2022-03-27
- 均匀平面波对理想导体垂直入射的matlab 仿真
1 中反射波和入射波形成驻波，本文利用Matlab 对驻波的形成和特点进行了仿真，将抽象的电磁波形象化，取得良好的教学效果。2 均匀平面波对理想导体垂直入射仿真这里讨论沿正Z 方向传播的均匀平面波，其瞬时表达式的形式如下：以一频率为10 MHz 的TEM 波在线性各项同性的理想介质中的传播为例，用matlab 软件动态仿真了电磁波的传播过程，其中电场强度的振幅取20 m，则磁场振幅为20/377≈0.05（m），用 到 了matlab 的zeros(())
广东通信技术 2022年2期2022-03-09
- 自旋-轨道相互作用下X型涡旋光束的传播特性
进行了研究，当入射波为传统非经典波束，即旋转相位因子对强度和相位均有影响的涡旋光束时，传统非经典涡旋光束在实验中不易进行调制。PANG Xiaoyan 等［28］提出了一种新型的非经典涡旋光束（X 型涡旋光束），此类非经典涡旋光束的旋转相位因子只对其光场相位分布有影响，并且通过空间光调制器或者螺旋相位板调制即可产生，并研究表明X 型涡旋光束在紧聚焦系统中会产生一些有异与传统经典涡旋和传统非经典涡旋光束的横向焦移和光强旋转现象，而且其旋转相位梯度对非经典涡旋
光子学报 2022年1期2022-02-22
- 基于土体连续性作用下挡土墙动力响应的显式闭合形式解
相对转度系数下入射波频率对挡土墙-土系统内力的影响，阐述入射波频率对挡土墙-土系统动力响应的影响。本文模型不仅传承了Scott模型的简便性，还考虑了土体连续性作用的影响。通过将结果与现有连续介质模型和Scott模型获得的结果进行比较，有效地验证了所提出模型的准确性。1 分析方法1.1 挡土墙-土系统的微分方程地震作用下挡土墙-土系统动力响应计算示意图如图1所示，该系统经受垂直入射的S波，其振幅为ur且频率为ω。回填土可视为各向同性的黏弹性材料，挡土墙视为线
振动与冲击 2022年3期2022-02-22
- 俯仰角对一维干涉仪测向及定位的影响分析
理图辐射源目标入射波到达同一基线的两个天线单元时的相位差 由干涉仪基线长度、入射波相对于基线法线的角度、信号波长 共同确定。通过鉴相器解算出相位差 后，即可解算出入射波相对基线法线的角度，如下所示：2 建立干涉仪三维测向模型图2 干涉仪三维测向模型现做如下假设[1]：①干涉仪基线d与飞机机身轴线平行安装，图中红线代表干涉仪基线d；②H为载机相对于目标的垂直高度；③R为飞机在目标所在水平面上投影与目标之间距离；④为干涉仪基线在目标所在水平面投影与目标之间夹角
科学与信息化 2022年1期2022-01-14
- 整形器对SHPB入射波形影响规律的定量研究
、脉冲的幅值等入射波特征[16]，减小了撞击过程中产生的高频振荡以及实现试样在加载过程中的恒应变率加载. 波形整形技术主要有异型撞击杆和波形整形器，后者在SHPB实验中受到广泛应用. 对于整形器已经有很多人开展了研究，大部分是针对某一类材料，例如对于混凝土等脆性材料，李为民等[17]研究了不同直径黄铜整形器对入射脉冲的整形效果，实现了恒应变率加载；对于泡沫铝材料，ZOU等[18]采用紫铜作为整形器的材料，调整输入波的形状，成功地获得了一种泡沫铝在高应变率下
北京理工大学学报 2021年9期2021-10-18
- 基于设计地震动的斜入射波时程确定方法对土石坝地震响应的影响
计计算的前提，入射波是地震动输入的基础。GB 51247—2018 《水工建筑物抗震设计标准》[1]规定采用平坦基岩地表水平向地震动峰值加速度作为表征设计地震动强度的主要参数，设计地震动是抗震计算的依据，因此，研究设计地震动下入射波幅值及时程确定方法具有重要实际工程意义。在进行大坝抗震设计计算时，通常假定地震波垂直入射[2]，按一维反演方法依据坝址设计地震动水平分量确定入射波幅值和时程。然而，当工程场地距震源较近时，地震波经过有限次反射和透射后到达地表，并
振动与冲击 2021年19期2021-10-18
- 石墨烯超表面等离子体诱导透明的研究
金属线条可以被入射波直接激励，在频谱上产生相应的谐振曲线，开口环作为暗模不被入射波直接激励，而是通过明模式的近场作用对它产生共振激励，从而在原来的高吸收谱中产生一个透明窗口[10-11]. ZHANG等[12]设计了一个宽度较宽的银线条作为明模式以及一对宽度较窄的银线条作为暗模式来实现EIT，该结构通过明暗模式之间的近场耦合来形成PIT现象. 当明暗模式相互靠近时，暗模式会被明模式的谐振场激发，在谐振场处产生诱导透明. 随着谐振单元距离减小，明暗模式之间的
深圳大学学报（理工版） 2021年5期2021-09-23
- 非均匀波导中的最大声能流透射及鲁棒性分析
式, 分析任意入射波的能流透射率随频率的变化, 进而讨论任意给定频率下能够产生最大能流透射率的最佳入射波, 并给出数组全透射声场算例.最佳入射波仅由可传播模态决定, 与衰逝模态无关.利用衰逝模态不携带能流的特性, 讨论衰逝模态对产生能流最大透射声场的影响, 并分析最大能流透射的鲁棒性.在频率满足一定条件时, 全透射声场可能表现出完美鲁棒性.文中所述方法可延伸至多种非均匀波导以分析其中的能流最大透射问题.1 引 言波在非均匀介质中传播时会受到多重散射的作用,
物理学报 2021年17期2021-09-17
- 柱面SH波作用下管道的动应力集中研究
讨论了爆心距和入射波频率对DSCF的影响。最后，给出了波阵面曲率的影响可以忽略的爆心距阈值。1 管道与土体的动力相互作用分析1.1 简化模型我们假设一个线状波源位于O1，圆形管道轴线与O2重合，内半径为a，外半径为b，O1O2之间的距离为r0，并在O1与O2分别建立坐标系O1x1y1与O2x2y2(见图1)。P为土体中任意一点，与O1、O2的距离分别为r1、r2，在O1处产生的柱面SH波的位移函数为[16-17](1)图1 柱面SH波Fig.1 Cylin
工程爆破 2021年4期2021-09-06
- 沥青混凝土路面电磁散射的FDTD研究
3)。1.3 入射波的引入在水平线上引入入射波，入射角为θi，角频率为ω，连接边上的点r′=xx′+yy′在入射波方向上的投影为d=xsinθi-ycosθi。(4)距离d的入射波可以通过以线性插值的方法得到，(5)式和(6)式中floor代表向下取整，Einc(d)=[1-d+floor(d)]Einc[floor(d)]+[d-floor(d)]Einc[floor(d)+1]，(5)Hinc(d)=[1-d+floor(d)]Hinc[floor(d
延安大学学报（自然科学版） 2021年2期2021-06-18
- 冲击载荷下螺栓预紧力对应力波影响分析
紧力模拟方法及入射波幅值选取2.1 预紧力加载方式数值模拟中可采取多种方法对螺栓施加预紧力，如初应力单元法、初始渗透法、降温等效法等[12]。文中采用降温等效法，即先使螺栓轴向与法兰面过盈配合，其后对螺栓升温，使其轴向长度膨胀至大于法兰厚度，再对螺栓温降。由于螺栓的收缩受到紧固件的限制，使得螺杆受拉，被紧固件受压，通过这样的原理就能通过降低温度来等效施加螺栓预紧力[6]。经典的设计惯例是螺栓的预紧力一般可达螺栓屈服强度的50%～70%[13-14]。以此为
装备环境工程 2021年5期2021-06-04
- 港内地形对N波诱发的港湾共振影响研究
统研究了在不同入射波幅和港底剖面形状条件下孤立波对港内波幅演化、共振波幅及港内总波能和相对波能分布的影响。Gao等[8-9]进一步使用改进的正交模态分解法和Boussinesq数值模型研究了连续孤立波和N波的波形参数对港内最大爬高及港内相对波能分布的影响，上述研究中港内均设置为平底地形。随后，郑子波等[10]引入折线型地形，系统研究了该地形条件对孤立波诱发的港内最大爬高及波能的影响。Gao等[11]利用Boussinesq数值模型研究了高模态下双色短波群在
哈尔滨工程大学学报 2021年3期2021-05-08
- 基于超材料的太赫兹角度滤波器研究
透过正(法向)入射波，带通角度滤波器仅可以透过[0°,90°)某一角度的入射波，高通角度滤波器仅可以透过某一角度到90°的入射波。传统的角度滤波器可通过法布里-珀罗标准具形式来实现[6]，但其具有结构复杂、体积大等缺点。近年来，有研究人员采用新的方法设计角度滤波器。如2012年文献[7]提出了基于谐振波导光栅的带通角度滤波器，其滤波角(入射波在该角度处具有最大的透射率)为45°，3 dB角度带宽(比峰值功率小3 dB的角度宽度)为20°，该角度滤波器具有较
重庆邮电大学学报(自然科学版) 2021年2期2021-04-29
- 礁面大糙率存在下孤立波传播变形及爬高实验研究
耗将削弱大量的入射波能，因此研究海啸波在珊瑚礁海岸附近的传播变形和岸滩爬高特征，可为评估珊瑚礁地形对海啸灾害的防治作用提供参考依据。由于海啸波的首波接近孤立波，因此学术界多采用孤立波来模拟海啸波[7]。与对规则波和不规则波的研究相比，国内外利用物理模型实验来研究孤立波与粗糙珊瑚礁地形相互作用问题较为少见。文献中仅有Quiroga 和Cheung[8]将礁面糙率概化为与水槽等宽并按照一定间距分布的矩形木条，通过物理模型实验对不同礁面粗糙度时孤立波传播变形特性
海洋学报 2021年3期2021-04-29
- V形布局地形上不同频率入射波的布拉格共振特性研究
最强状态对应的入射波布拉格共振引发的波能聚焦特性，而真实的波浪由不同频率的波组成。因此，本文采用文献[10]中的数学模型进一步研究了在二维布拉格共振的共振主频附近，V形布局地形在不同频率入射波下 （保持地形波陡与入射波波陡不变）的布拉格共振聚焦特性，研究的成果可为布拉格共振发电的实际应用提供理论参考。1 波浪与地形的耦合模型及验证利用不同频率的规则波进行正向入射和斜向入射（以 θ=19.47°为例，其中 θ为地形法线和入射波的夹角），以复演文献[11]中的
可再生能源 2021年3期2021-03-20
- 烟颗粒对太赫兹波衰减特性的影响研究
算不同太赫兹波入射波长下烟颗粒的复折射率，见表1。本文在求解烟颗粒的衰减系数时对烟颗粒进行多次旋转并求平均值。表1 不同太赫兹波入射波长下烟颗粒的复折射率为了保证在对烟颗粒吸收和散射特性进行计算时的精度，计算时输入的模型必须满足以下公式要求：|m′|kd(1)式中：m′为不同太赫兹入射波长下烟颗粒的复折射率，其值参考表1；d为相邻的两个偶极子间的距离(μm);k=2π/λ，λ为太赫兹波入射波长(μm)。若要满足上述公式(1)，d需要足够小，即偶极子数量N要
安全与环境工程 2021年1期2021-03-11
- 应力波在吊索-梁结头处的传播规律
α。索1端部有入射波u0向上传播，传播至结头处时发生反射和透射，产生的反射波向下传播，包含纵波u1及横波w1。同时，梁2中有透射纵波u2和透射弯曲波w2，梁3中有透射纵波u3和透射弯曲波w3，正负号规定如图1所示，其中，假设各质点纵向位移正方向与波的传播方向相反，即为拉伸波。图1 理论模型假设结头为刚体，入射波由吊索传播至结头处时，结头只有平动，而没有转动，结头的纵向位移为u、横向位移为w，正负号规定如图2所示。图2 结头位移及转角由结头与梁和索的位移协调
科学技术与工程 2021年2期2021-02-23
- 非均匀波导中的声聚焦
某位置时的最佳入射波, 并画出了相应的聚焦声场.研究了三种非均匀情况: 水平变截面波导、含散射体波导以及声速垂直变化波导.结果表明, 当输入最佳入射波时, 在非均匀波导中可以产生良好的单点或多点声聚焦效果, 声波的聚焦过程充分地利用了波导结构及介质非均匀性对声波的散射作用.1 引 言声波聚焦在声通信、声成像、无损检测以及超声医学治疗等领域具有重要的应用价值.目前实现声波聚焦的一种手段是设计特殊的材料和结构, 例如二维声子晶体[1]、声透镜[2,3]、负折射
物理学报 2020年7期2020-04-30
- 霍普金森撞击杆对入射波形影响的数值模拟
，可以通过调整入射波形来加以改善[6]，通常用于调整入射波形的方法有，在输入杆前预置一根相同材质的弹性杆，整形器技术及改变撞击杆的形状。改变撞击杆形状并分析其参量对入射波形的影响正是本文的研究内容。理论上最适合SHPB实验的加载波为正弦谐波，它既能提供充足的上升时间又能消除波形中的振荡现象，李夕兵[7-9]等通过机械反演研制出了梭形撞击杆，并将其应用于岩石材料的SHPB实验[10-12]，认为其能有效的消除振荡现象,但绝大多数研究者在研究过程中并没有针对不
工程爆破 2020年1期2020-03-23
- 非线性波动方程的新数值迭代方法*
是一个已知量.入射波的能流密度 Pi可以表示为本文需要计算在 x =L 处出射的各阶谐波的声场.它们可以表示为其中 Bon就是要计算的量.出射波的能流密度Pon可以表示为为了求解在 [ 0 ,L] 坐标间隔内的非线性声场,用有限差分法来求解方程(17)—(23).在迭代计算中, 令 A(0)=0 和 A∗(0)=0 , 非 零的 A(m)和A∗(m)由边界激励条件产生.用到的边界条件是：在x=0和 x =L 两个端点处, 各阶谐波的位移和垂直应力都是连续的
物理学报 2020年3期2020-02-16
- 应力波反射法判定缺陷程度的量化计算
，见图1，桩顶入射波为V0，缺陷透射波为V。桩身缺陷界面Ⅰ（上界面）的入射波为Vi，反射波为Vr，桩身阻抗为Z1，缺陷段阻抗为Z2，阻抗比即桩身完整性系数）[2]。图1 桩身缺陷当桩顶入射波V0沿着桩身向下传播[3-4]，桩身材料阻尼引起的阻力波幅值衰减符合指数规律，桩身阻尼系数为a，桩周土阻力引起的阻力波导致的速度衰减值为Vs1，令e-αx=φ则有：其中：x——缺陷位置到桩顶的距离；C——波速；△t——缺陷反射波与桩顶入射波峰的时间差。当反射波Vr沿着桩
建材与装饰 2020年4期2020-01-16
- 半波损失的形成和机理分析
振动相位相对于入射波到达入射点时的振动相位相差π，也就是发生了π相位突变，这种现象称为半波损失．简单地说，波从波疏介质入射到波密介质并从界面处反射回波疏介质发生了π相位突变的现象称为半波损失．举例来说，如果我们将绳索的一端固定在墙壁上，那么当机械波从绳索传向墙壁并且从结点反射回绳索时，在结点处就会发生半波损失．同样的，如果波从空气传向山体并从分界面处反射回空气中时，也会发生半波损失．为什么π相位突变称为半波损失呢？这是因为波在传播过程中，在一个周期的时间内
物理通报 2019年1期2019-12-29
- 采用波浪绕射理论对凹入式出海闸闸前波浪高度分析与研究
边界上结构物对入射波的散射速度势和未受结构物扰动的入射波的速度势，两者迭加后即为结构物边界上扰动后的速度势。该理论认为，波浪遇到障碍物后即发生绕射现象，绕射后，其波列频率和周期不变，只有波高发生了变化。也就是说，发生绕射后的波高与入射波高有着一一对应的关系，这就为采用绕射理论计算不同凹入长度处闸前波浪高度奠定了基础。绕射波高计算公式如下：Hd=KdHi(1)式中，Hd—防波堤后某点的绕射波高，m；Kd—绕射系数；Hi—防波堤口门处入射波波高，m。绕射系数K
水利规划与设计 2019年8期2019-08-28
- 人工等离子体云电波传播特性模拟研究
介电常数;ω为入射波频率。由公式(5)和(8)可以得到：(9)那么等离子体云对于特定入射波的散射截面可以表示为：(10)由公式(10)式能够计算任意时刻等离子体云的散射截面，结合各向同性散射雷达方程，可以求解任意时刻散射场功率分布，得到人工等离子体云各向同性散射模型：(11)由(11)式可以计算任意时刻任意位置接收功率，其中，PR为接收功率，PT为发射机功率，G为收发天线增益，R1,2为斜向传播距离，λ为入射波长。根据各向同性散射雷达方程和电子等离子体云散
中国电子科学研究院学报 2019年12期2019-06-08
- 平面P波在半圆形凹陷场地产生的动应力路径
中，上标i表示入射波；波数α=ω/vp；ω为圆频率；vp为P波波速；θα为入射波和法线的夹角。入射P波时存在波型转换现象，产生反射P波和反射SV波。自由场的P波和SV波的势函数为：φff=expiα(xcosθα-ysinθα)+K1expiα(xcosθα+ysinθα)(2)ψff=K2expiβ(xcosθβ+ysinθβ)(3)其中，K1和K2均为反射系数。自由场的P波和SV波势函数可展开为柱面波函数：(4)(5)其中，an,bn,cn,dn均为已
山西建筑 2018年22期2018-09-05
- 水波与双重不同竖直刚性薄板相互作用的理论研究*
，并考虑了斜向入射波和有限深水的情况.另外，他们使用的是变分方法结合多项伽辽金逼近法，得到了非常准确的反射系数和透射系数.文献[3]应用匹配特征值函数法定性研究了有限深水中正向波与双重不同穿透水面刚性竖直薄板的相互作用，但是没有考虑薄板吃水、两板间距等因素对反射系数的影响，也没有计算作用在薄板上的波浪力.Roy等[8-9]采用积分方程和单项伽辽金逼近法,研究了三组不同的双重刚性薄板与斜向波在无限深水的相互作用，其中一组穿透水面，一组则是完全浸没并向下有限延
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2018年4期2018-08-29
- 影响阵列波束形成的几个相关问题的研究∗
对某些空间上的入射波具有所需响应的方法。波束形成的实现方法有很多，特别是在实际应用中，随着微电子技术、计算机技术的快速发展，数字信号处理技术的运用使得时域、频域下的波束形成方法相互贯穿［7］。基于波束形成技术的这些特点和优势使其在声呐工程、水声通信以及水声信号处理中得到广泛的应用。随着波束形成技术在水声工程中的应用日益广泛，人们对于水声信号处理中的波束形成问题的研究也越来越多，例如频域宽带波束形成［8］、数字波束形成［9］、自适应波束形成［10］等等，但对
舰船电子工程 2018年5期2018-05-29
- 单轴双向加载分离式霍普金森压杆的数据处理方法*
加另一个对称的入射波，两边的入射波同时且对称地对试样进行动态加载。基于一维应力波传播理论，推导出单轴双向加载分离式霍普金森杆的数据处理公式，并通过有限元模拟对公式的可靠性进行验证。1 加载方式及数据处理公式1.1 实验加载原理BSHCB装置如图1所示。在传统的SHPB装置的基础上，将透射杆作为另一根入射杆，通过2个应力波发生装置从2根入射杆端面同时输入2个相同的入射波，2根压杆长度相同，因此2个入射波会同时到达试样，对试样进行对称加载。1.2 数据处理公式
爆炸与冲击 2018年3期2018-05-21
- 瞬态激励状态下桩身速度以及桩身内力计算
瞬态激励状态的入射波可以利用正弦脉冲或三角形脉冲进行模拟。为了方便研究，这里按照非对称三角形波展开讨论。假定桩顶受到的入射波为三角形脉冲（见图1），脉冲幅值为V0，脉冲宽度t1，上升阶段脉冲宽度为m，下降阶段脉冲宽度为n（显然m+n=t1），波速C，桩长L，桩身力学阻抗Z，x为桩身计算截面到桩顶的距离。图1 入射波为三角形脉冲（1）当t≤t1时，则入射波未完全入射。画出入射波关于纵坐标V轴的对称图形，初始波V（0）沿着横坐标t轴从原点向右移动距离为Ct，则
建材与装饰 2018年50期2018-02-22
- 波浪对并联双箱作用的耦合水动力共振分析
率入射时，随着入射波高的增大，更多的能量被反射，导致双箱间相对共振波高以及相对能量耗散的减小。当入射波浪偏移共振频率但仍在共振频率附近时，相对能量耗散成为双箱间相对波高降低的主要因素。总之，在共振条件下，自由水面非线性和流体黏性均有重要的影响。流体共振；非线性作用；能量耗散0 引 言船舶水动力问题是海洋工程领域的重要研究课题。近些年，随着海上石油与天然气的开采逐渐向深海及恶劣海洋环境发展，超大型生产船舶，如浮式生产储油卸油装置(FPSO)以及浮式液化天然气
海洋工程装备与技术 2017年3期2018-01-09
- 非周期波浪与直墙作用的非线性数值研究1)
现对于大幅值双入射波问题，仅满足弱色散关系的SGN模型大大低估了最大波浪爬高;其次，研究了双入射波与直墙的非线性作用问题，发现线性预报对波浪最大爬高有较大低估，而波浪的非线性成分不只导致了自由面爬高的异常增大，也引起了局部自由面的高频振荡,该物理过程中，直墙所受的波浪载荷，也展示出了与波浪爬高相似的非线性特性;最后,对波浪爬升和波浪力的时间历程进行了频谱分析，发现入射主频波的部分能量传递给了更高频的波浪成分，反映出该问题具有典型的非线性特性.非线性波浪，波
力学学报 2017年5期2017-11-11
- 电磁波反射折射能量守恒定律推导及应用
数的教材讨论了入射波、反射波和透射波功率之间的关系，所定义的分界面的功率反射系数和功率投射系数均以实际坡印廷矢量在分界面的法向上的投影为参考，得到的结论是分界面上入射、反射、透射波的平均功率密度满足能量守恒关系[1,2]。这个结论当然毋庸置疑，但大多数学生对此容易产生概念混淆，入射波、反射波和透射波有各自的传播方向，自然，各自的坡印廷矢量方向与传播方向一致，也是各不相同，为什么在讨论能量守恒关系时一定要用各自在分界面法向的投影来考虑？如果不用投影，是不是就
电气电子教学学报 2016年2期2016-12-29
- 一种海洋柔性胶囊波能发电装置研究
式波高仪，测量入射波参数；试验中在气室模型顶部安装有电容式波高仪，用于测量竖管内水位的变化，气室模型顶部有测压口，用低压力传感器测量气室内相对压力。全部测量用计算机控制。试验时，根据试验要求，将所需的造波机参数输入计算机，造波机即可造出所需的波况。根据测得的入射波波高H0、入射波周期T、气室内压力ΔPi和内水位Hi的波动过程，即可算出入射波功率NW(W)、气室平均输出气流功率NA(W)和气室波能转换效率ηA等参数。图2 试验装置布置Fig.2 The la
海洋工程 2016年5期2016-10-12
- 电动机助绳“话”驻波
动弹性细绳产生入射波，入射波经固定点反射形成反射波，当反射波与入射波叠加在一起，产生驻波.绳驻波演示仪自制驻波是自然界中十分常见的一种现象，例如水波，乐器发声，树梢震颤等.为了比较形象、直观地演示驻波，笔者制作了绳驻波演示仪.绳驻波演示仪是用弹性绳演示驻波的仪器，通过电动机的转动，使转动曲轴周期性敲击弹性绳，从而带动弹性细绳(即本装置的弹性绳)产生一列入射波，入射波经固定点反射回来，当反射波与入射波叠加在一起，满足一定的条件时就产生了驻波.1 器材清单小型
物理通报 2016年6期2016-09-05
- 用刚性表面球形传声器阵列重构入射波声场与识别定位声源*
传声器阵列重构入射波声场与识别定位声源*李敏宗1，卢奂采1，2*，金江明1（1.浙江工业大学机械工程学院，特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，杭州310014；2.浙江工业大学，浙江省信号处理重点实验室，杭州310014）刚性表面球形传声器阵列是测量三维声场常用的前端，由于刚性球面对入射波声场有散射影响，直接测量值不是原入射波声场的声压值，因而不能使用在自由声场条件下建立的声场模型和近场声全息方法来重构入射波声场。通过刚性球体表面声波散射的
传感技术学报 2015年10期2015-11-28
- 基于缓坡方程在岛礁地形上波浪破碎的模拟研究
Reiε；ε为入射波和反射波之间相位差；R为振幅衰减；α与ρ的关系为（3）入射边界条件。对于一般波浪传播模拟，可认为波浪是从一直线上开始向计算区域内入射传播的，而在这条直线上有入射势（ΦI=a）和散射势ΦS，且不考虑入射边界对于散射势的反射，因此有1.3方程求解假设将要求解的区域划分为有限个单元，取其中一个具有代表性的单元，假定权函数为N，采用加权余量法、分部积分和格林公式等，可以建立求解单元上的有限元方程，最后将单元有限元方程在全区域上进行叠加，即可得到
水道港口 2015年4期2015-06-29
- 一维带限分形Weierstrass地面的宽带电磁散射特性研究
到了散射系数随入射波波长的变化曲线。分析了高度起伏均方根、分维数、土壤湿度、温度对散射系数的影响结果。结果表明，高度起伏均方根、分维数、土壤湿度对散射系数的影响明显，而温度对散射系数几乎无影响。宽带电磁散射；分形粗糙地面；微扰法；散射系数粗糙面电磁散射特性的研究在海洋工程、雷达探测、环境遥感、辐射定标制导武器的设计、飞行器的隐身以及反隐身等军用、民用领域有着广泛的应用。近年来有关该领域的研究引起了国内外诸多学者们的重视[1-5]，相关的研究方法也在不断的丰
延安大学学报（自然科学版） 2015年4期2015-06-15
- 浇铸类炸药应力应变曲线的SHPB测量*
应变加载引起的入射波反射波重叠失效，是进行浇铸类炸药SHPB实验的难点所在。本文中对传统SHPB实验方法进行改进，在试样两端面加装石英晶体应力计，引入石英计所获得的应力数据与应变片测得数据共同对试样应力应变状态进行计算。该方法可以提高透射信号幅值，提供试样大应变加载，避免了入射波反射波重叠导致的信号失效问题，修正了SHPB实验过程中的应力时空不均匀性的影响，提高了实验结果的可靠性。利用改进后的实验方法对典型浇铸类炸药进行了实验研究，得到了较准确的应力应变曲
爆炸与冲击 2015年6期2015-04-12
- 对机械波半波损失现象的物理解释
反射和透射。设入射波、反射波和透射波波函数分别为图1 平面简谐波垂直入射到两种介质分界面示意图式中，φ'1和φ2分别为x=0 处反射波和透射波相对于入射波的相位差，u1和u2分别为波在两种介质中的传播速度。在分界面上(x=0 处)的边界条件为(1)位移连续，即(2)应力连续，以纵波为例，有式中，Y1和Y2分别为两种介质的杨氏弹性模量。通常，将式(1)、式(2)和式(3)代入式(4)和式(5)用数学方法证明半波损失现象。1 用物理方法解释半波损失现象由式(1
电子科技 2015年11期2015-03-06
- 全反射地震P 波的Goos－Hanchen 效应定量分析
的实验证明，斜入射波的横向偏移现象是波所具有的共同特性之一。然而在地震勘探的理论研究与数据处理中，目前均未考虑波的横向偏移问题，实际上只要存在全反射就必然存在波的横向偏移，因此研究波的Goos－Hanchen 效应对地学参数的测量及地震勘探会有较大的影响，在测井分析与解释中也将具有应用前景。1 P波在反射界面的反射系数如图1 所示，当P 波入射到两介质界面上时，其反射系数为［2］图1 P 波的反射其中，B1，B2分别为波P 的入射波、反射波;ρ1c1和ρ2
电子科技 2015年7期2015-03-06
- 规则波下张力腿平台时域响应分析
4 s)及不同入射波角度(0°，15°，22.5°，30°，45°)组合而成，各工况标记为D* H* T*，如D0H6T10 表示入射波角度0°，波高6m，波周期10s 的计算工况。本文对不同入射波角度、波高和波周期展开讨论。2.1 不同入射波角度对平台各水动力特性的影响在相同波高和波周期下，不同入射波角度15°，22.5°，30°时张力腿平台六自由度水动力特性的计算结果如图1和图2所示(由于篇幅关系，部分图没有列出)。图1 不同入射波角度横摇时历曲线Fi
舰船科学技术 2014年8期2014-12-05
- 低应变波形曲线分析
射波速度符号和入射波符合一致，桩底处反射波应力的速度的幅值低于入射波,随着桩底土质变软,(如桩底沉渣)桩底土的波阻抗变得更小,此时除桩底反射波速度符号和入射波符合一致外,反射波幅值也变大。当把桩底土波阻抗小到可以忽略时，则可有：下行的压力波变上行拉力波，入射波全反射，质点速度加倍。由此显示桩底反射波的幅值变得更大，人们可以利用其强弱定性确定端承桩的沉渣厚薄。(2)当端承桩和嵌岩端承桩的桩底岩土波阻抗逐渐增大时，反射波的幅值变小，若桩底岩土波阻抗大于桩身波阻
四川建筑 2014年5期2014-09-03
- 1维光子晶体中TM波的传输公式及其辨析
够反映反射波与入射波的数量关系，且能够反映反射波与入射波的位相关系。这些结果对研究1维光子晶体中TM波的传输性质是有帮助的。材料；光子晶体；TM波；反射系数；透射系数引 言光子晶体的概念自JOHN和YABLONOVITCH于1987年提出来后，由于利用光子晶体的带隙可以十分方便地控制光波的传播，光子晶体的研究很快成为光学的前沿领域内一个活跃的课题［1-6］。在光子晶体的研究中由于1维光子晶体的结构最简单、研究最方便，但它却具有其它高维光子晶体的基本属性。因
激光技术 2014年3期2014-06-09
- 后弯管式波力发电装置气室结构的试验研究＊
较上，全面考察入射波参量和装置结构参量对装置水动力学特征与一次能量转换效率的影响则有待进一步加强。此外，前人装置的研发目标主要集中于百瓦级的航标灯供电装置应用，而对于漂浮式10kW级装机容量的装置研究仍较少。本文拟在前人研究基础上，以10kW级后弯管式漂浮型发电装置为研究对象，以装置的水动力学性能为主要研究内容，以气室内相对波高作为主要表征参数，通过断面水槽水工物理模型试验，考察了气室内水柱振荡幅度与入射波波高和入射波周期之间的关系，分析了气室完全开敞、输
中国海洋大学学报（自然科学版） 2014年2期2014-04-17
- 波浪谱形对不规则波数值模拟的影响
，如果可以忽略入射波浪谱形的影响，采用规则入射波来代替不规则入射波势必会大大减少计算工作量，提高计算效率。本研究利用将数值模拟分析了波浪谱形对不规则波浪数值模拟结果的影响。研究中，采用不同参数的JONSWAP谱来模拟不规则入射波浪要素分布，采用波浪抛物型缓坡方程来模拟近岸波浪传播，通过模拟结果的比较来分析波浪谱形状对模拟结果的影响。1 数学模型1.1 JONSWA波浪谱波浪谱描述了不规则波浪能量在频率上的分布，在波浪的理论研究和实际应用中都有十分重要的意义
海岸工程 2013年4期2013-11-12
- SHPB 波形整型器实验研究
形整形技术，将入射波改造成三角形波进行实验研究。后经 Kolsky，H.［4］和 Davies，RM.［5］等人发展，广泛用于多种工程材料，如复合材料、陶瓷、岩石等，很好地解决了应力均匀性问题。李为民等人［6］研究了厚度相同、直径不同的H62黄铜材料作为波形整型器的整形效果，认为该黄铜整型器对入射波波形有明显的改善，入射波上升沿延长1倍～2倍，呈半正弦波形状。O S Lee等研究了直径相同、厚度不同的整型器对入射波的影响，结果表明，整型器厚度越小，入射波的
山西建筑 2013年14期2013-08-23
- 气幕防波堤消波性能影响因素数值模拟研究
尺条件下，不同入射波浪周期和入射波高，以及不同的管道淹没深度条件下对气幕防波堤消波性能进行分析比较，进一步明确影响气幕防波堤消波性能的主要因素，为气幕防波堤的设计和实际应用提供参考依据。2 数学模型本文将空气和水组成的两相流体看成是一种变密度单流体，以连续方程、雷诺平均方程和k-ε方程为控制方程，采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪两相流界面。通过UDF(User Defined Function)在连续方程中添加质量源项Sm和动量方程中添
长江科学院院报 2012年6期2012-12-03
- 一种基于Kd-tree 射线追踪法的卫星RCS 预估方法
。4.2 根据入射波判断初次入射明暗面该步骤需对所有面元一一进行判断,判断其是否被入射波直接照射到。判断某一面元m 是否被入射波照射到的方法如下。设入射波矢量为 i,面元m 的法向矢量为 n ,则m 面元被入射波照亮应满足以下两个条件:(1)入射波矢量为 i 与面元m 的法向矢量为 m(mx,my,mz)满足: i × m ≤0;(2)入射波照射到面元m 的过程未被其他面元遮挡。其中,条件2 的判断方法如下:设面元中心点坐标rm(xm, ym,zm),入射
电讯技术 2012年5期2012-03-18
- 惠更斯原理及其应用的教学处理
法：(1)根据入射波的波线画出入射波的波面：取4条等间距波线a，b，c，d，作出a刚好射到界面时的波面AE，可以看出波面上各点到达界面的时间不同，A点最先到达界面，E点最后到达界面[图2(a)]．(2)画E点刚好到达界面D时的波阵面.2)过D点作这3个圆弧的包络面DF，这是反射后新的波面[图2(c)]．(3)分别过A，B，C，D这4点作包络面的垂线[图2(d)]，是反射波的波线代表反射波的传播方向．(4)波从E传播到D所用的时间与子波从A传播到F所用的时间
物理通报 2012年7期2012-01-23
- 具有A.K.Fung海谱的粗糙海面电磁散射的微扰法研究
散射角、风速、入射波频率变化的曲线，讨论了粗糙面高度起伏均方根、海水温度、风速、入射波频率对散射系数的影响，得出了具有A.K.Fung海谱的粗糙海面散射系数的特征。数值计算结果表明粗糙面高度起伏均方根、海水温度、风速、入射波频率对散射系数影响是比较复杂的。电磁散射；微扰法；A.K.Fung海谱；散射系数Abstract: The electromagnetic scattering from random rough sueface with plane
海洋通报 2011年2期2011-09-25
- 碟形越浪式波能发电装置越浪性能的试验研究*
了装置越浪量与入射波要素的变化关系,得到了不同干舷高度在各入射波要素下装置的波能俘获能力。碟形越浪式;物理模型试验;波浪要素;干舷高度;越浪性能随着不可再生能源的日益枯竭,对于新能源的开发刻不容缓。海洋波浪能是1种无污染、可再生的能源,与其他海洋能源相比,它具有能量转换原理简单、相对成本低的优点,因此世界各国对于海洋波浪能的开发非常重视。1980年代以来,挪威[1]、日本[2]、印度[3]、英国[4]、葡萄牙[5]与中国[6]等国家相继建造了数种波能发电装
中国海洋大学学报（自然科学版） 2011年3期2011-01-05
- 金属材料SHPB 实验数据处理的三波校核法*
按一定高度找到入射波前沿上一点A,再顺前沿找到第1 振荡峰值点B,然后反向找到前沿上1/3 高度点C,再按点C 前后6 点的平均斜率找到与基线相交的点D,作为计算波头。这种处理方法可以明显消除波形反常记录,是一种有效的方法。但是,这种经验性方法没有足够的理论说明波头是否真正对齐,存在较大的人为因素,因此误差较大。目前,有些研究者通过测量入射杆和透射杆应变计的距离,结合实测压杆波速及预估的试样波速计算三波之间的波头差,在理想条件下,该方法得到的实验结果精度较
爆炸与冲击 2010年4期2010-02-26