界面波

摘要： 微重力环境中部分充液贮箱内气液界面和气、液两相介质在残余重力或加速度干扰下的运动特征是先进空间流体管理技术的基础.本文针对空间贮箱常用构型和实际尺寸,基于邦德数相似准则设计了3个缩比模型,数值模拟了原型贮箱和缩比模型中加速度变化引起的贮箱内气液两相流动及气液界面上界面波的传播.数值模拟结果验证了原型和模型间的运动相似性,发现在满足邦德数相似准则的前提下,系统还近似满足韦伯数相似准则,或等价地,近似满足弗劳德数相似准则.此外,数值模拟结果也表明原型和模型间的运动存在细微偏差,这主要源于黏性耗散作用的差异.由韦伯数相似准则可知,缩比加大,贮箱尺寸减小,重力突变后由表面张力释放出来的驱动力增强,相同韦伯数下流动速度增大,黏性耗散作用随之增强,本文的数值模拟结果证实了该结论.相关结果可以用于指导空间贮箱流体管理技术的地面模拟试验的方案设计等.

摘要： 本文研究水平电场下两层电介质流体间界面波动的多尺度建模.首先对此系统的Hamilton原理给出详细证明;然后基于Hamilton结构和Dirichlet–Neumann算子的解析性质,将Hamilton量中的动能与电势能展开成收敛级数形式并确定截断阶数,最后通过计算截断后近似总能量的变分导数得到约化模型.上述过程对该问题给出了一套建立多尺度非线性模型的系统方法.文章再以“上层深水、下层浅水”为例详细阐述了多尺度建模的全过程,并利用修正的Petviashvili迭代方法计算了新模型中的非线性相干结构.本文所发展的渐近分析技巧不同于之前的工作,其优点在于所导出的约化模型自然保留能量守恒的性质;同时,本文亦将原有结果推广至三维情形.

摘要： 根据两固体粘接结构在不同粘接强度下的弹簧模型边界条件,通过傅里叶积分变换方法进行波动方程求解,理论分析和数值计算了相近横波速度的两种固体间界面波的频散及衰减特性。计算结果表明,当切向弹簧劲度系数从滑移粘接界面向完好粘接界面逐渐变化时,界面波的频散特性随之变化。在此基础上进一步计算了不同界面粘接条件下法向线源脉冲激发的界面波瞬态信号,可以更直观地观察不同粘接界面条件时界面波的信号特征与传播特性,包括频散特征、幅度变化等。采用完全在固-固界面激发、同时在界面接收的新方式,研究了不同界面特性玻璃-钢界面波的频散特性及瞬态波形,发现了不同于其他研究的界面波的独特特性,这些研究结果为进一步基于界面波传播特性进行粘接界面特性的定量和定性超声检测与评价提供了理论依据以及检测和表征的手段。

摘要： 以去离子水为离散相液体,生物柴油为连续相液体,根据界面应力平衡,建立了针板电极作用下离散相液体的色散方程,分析了支配离散相液体变形破碎的界面波特性.采用显微高速摄像技术,对荷电去离子水在生物柴油中的界面形态变化进行了可视化研究,将去离子水在生物柴油中的破碎模式分为滴状模式、摆动滴状模式及锥摆动射流模式.试验观察了不同模式中的界面波特征,结果表明:滴状模式下仅有轴对称界面波存在;在摆动滴状模式、锥摆动射流模式中,轴对称界面波与非轴对称界面波共存;随着荷电电压的增大,轴对称界面波与非轴对称界面波的最优波数均增加;轴对称界面波的最优波数大于非轴对称界面波,但其增长倍率小于非轴对称界面波.

摘要： 声学超颖材料中可以观察到声学界面波的存在。超胞方法被用来研究这种存在于非完全禁带中的界面波的色散关系和本征场分布。进一步,等效介质理论被用来证明这种界面波模式是由声学超颖材料的双负响应引起的。通过利用这种界面波模式,可以获得用于超声成像的声学超透镜。

摘要： 在气液两相环状流中,界面波是两相间质量、动量和能量转移的重要载体,对其特性参数(波速、波频和波幅)的研究具有重要意义.首先根据气液两相流界面波分类,对其特征进行了定性描述.针对现有的界面剪切力推导了界面扰动波速度预测模型,考虑了气核中夹带液滴引起的密度增量及气核与液膜表面相对速度的影响,得到了改进的垂直管环状流扰动波速预测模型.针对工业现场工况压力较高现状,设计了基于近红外吸收衰减技术和互相关原理的界面波波速测量传感器,在五种压力(0.2～0.9 MPa)154个界面波波动速度条件下进行了实验.结果表明,改进后模型预测效果良好,相对误差在±10％左右,在不同系统压力条件下具有一定外推性.

摘要： 研究流体/多孔介质界面Scholte波的传播特性对于水下勘探、地震工程等领域具有重要意义.本文基于Biot理论和等效流体模型,采用势函数方法,推导了描述有限厚度流体/准饱和多孔半空间远场界面波的特征方程和位移、孔压计算公式.在此基础上,分别以砂岩和松散沉积土为例,研究了流体/硬多孔介质和流体/软多孔介质两种情况下,可压缩流体层厚度和多孔介质饱和度对伪Scholte波传播特性的影响.结果表明:多孔介质软硬程度显著影响界面波的种类、相速度、位移和水压力分布;有限厚度流体/饱和多孔半空间界面处伪Scholte波相速度与界面波波长和流体厚度的比值有关;孔隙水中溶解的少量气体对剪切波的相速度的影响不大,对压缩波相速度、伪Scholte波相速度和孔隙水压力分布影响显著.

摘要： 为了保证金属复合材料的爆炸焊接质量,对爆炸焊接过程中的爆轰荷载大小起着决定性作用的炸药量及布药方式进行了探索.应用AUTODYN非线性显式动力学分析软件,模拟了基、复板爆炸焊接复合过程,得到了不同炸药量下爆炸焊接过程中的压力时程,结合理论公式,分析炸药量、爆轰荷载、碰撞速度和界面波状之间的关系,及炸药量对爆炸焊接界面波的影响.并在复板上、下表面等间距各设置了8个关键点,比较了炸药厚度均匀布药方式和厚度递减布药方式产生的波状形态.结果表明,在可焊性窗口内,炸药量多的会产生较大波状结合界面;厚度递减布药方式能够消除均匀布药方式下界面波的不均匀现象,其中方案2的速度波动效果最好.并且已经结合的界面受到后续压力的振动破坏明显降低.

摘要： 界面波的频散特征与海底介质特性之间存在密切联系,利用界面波频散曲线可反演海底浅层地质结构.首先设计了水平四层均匀介质模型,基于弹性波动方程的交错网格有限差分法模拟了全波场记录,利用时频分析法从正演记录中提取出界面波频散曲线,进而通过非线性贝叶斯反演手段获取海底浅层介质模型参数.结果表明,从模拟记录中提取的界面波频散曲线与理论计算的频散曲线有较好的一致性,验证了界面波正演模拟的准确性和有效性,反演得到的最大后验概率模型与初始设计模型基本吻合,说明非线性贝叶斯算法在界面波反演中的精度较高,最后通过求解参数的1D和2D边缘概率分布,对参数反演结果的不确定性进行了分析.

摘要： 在普遍的柱形容器中,利用分离变量法求解Laplace 方程和线性化的边界条件,得到了包括表面张力影响的双频驱动Faraday 界面波的振幅方程.利用双层单频粘性流体的阻尼系数对该振幅方程进行修正.然后利用多尺度时间展开法分析了新的振幅方程的不稳定性.通过方程求解,给出不同驱动频率、驱动振幅、相位差、表面张力所确定的不稳定性区域.

摘要： 本文建立了重力热管内的流动与传热数值模型,选用VOF模型追踪相界面的变化,并考虑了表面张力的作用。针对不同工况的热管进行了数值模拟,研究了相应情况下热管内气液界面的波动,并与文献比较,对界面波的运动进行了探讨,验证了界面波的运动是造成小管径内液泛的原因。

摘要： 本文对金属爆炸焊接界面波机理研究的三种比较有影响的理论成果进行了研究.刻入机理是最早较为合理地解释爆炸焊接界面波形成过程的一个定性描述解释;流体机理是被广泛接受的界面波成波机理理论,但其在解释界面波漩涡内存在的氧化物杂质和界面冲刷痕迹时,存在着难以逾越的困难;流体-弹塑性机理考虑了金属主体材料在爆炸焊接过程中保持固体行为的特性,在高压高速条件下,其是将流体行为与固体行为进行耦合对界面的成波进行研究的一种理论模型.按照这种模型对界面波的成波过程的数值模拟结果,展现了界面波的成波过程和含有自清理作用的射流喷射现象等重要的爆炸焊接特点,是目前界面波成波机理中最符合实验现象的理论研究成果.但该理论成果和流体模型一样,在解释界面波的发展过程时,存在着波在碰撞点后很长一段时间发展形成的问题,这与实验现象也存在着矛盾.爆炸焊接界面波的成波机理的研究仍然是一个重要的研究课题,制约着爆炸焊接技术的进一步发展.

摘要： 采用平板和半圆柱两种爆炸焊接试验方法,观察和测试了0Cr13Ni5Mo-Q345C界面波的形态和尺寸、半圆柱试样界面波产生及消失的焊接参数,确定了波的临界转变速度vT值.讨论了波产生的判据vT和PC的表达式,该公式可用于参数设计和可焊性窗口的制作.

摘要： 爆炸焊接是生产金属复合材料的一门工业技术,它广泛应用于复合板材和管材等的实际生产.界面波和金属射流是爆炸焊接过程中产生的两个主要现象,其中爆炸焊接界面波是评价焊接质量的重要依据.本文借助于动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA 11.0,运用光滑粒子流体动力学方法(SPH方法),建立以Johnson-Cook材料模型和Grüneisen状态方程为基础的热塑性流体力学模型,对同种钢板爆炸焊接界面波进行了模拟研究.模拟结果表明运用SPH方法可以得到清晰的爆炸焊接界面波和金属射流形貌,同时还实现了爆炸焊接界面波形成过程的计算机重现.另外,通过与实验结果的比较,表明:模拟误差较小,并且模拟误差随着复板碰撞速度的增大而减小.因而,说明本文使用的热塑性流体力学模型有利于爆炸焊接界面波的研究,对模拟较高碰撞速度的情况更为适用.

摘要： 本文对团状流内界面波受力进行分析，建立了界面波运动模型，获得了界面波波速，波幅在不同气液流量下的变化特点。结果表明，界面波存在与气相逆向运动的趋势，且波速与气液流量成正比。界面波临界波幅Ac与气量成反比，最大波幅Amax与气量成反比，与液量成正比。且两者的计算值与实验值偏差分别为16.29%和7.10%。

摘要： 高速气流流经液膜表面时，会引起气液界面的不稳定。本文用Kelvin-Helmholtz 界面波不稳定性方法研究圆筒内气液两相旋流液膜的稳定性。考虑旋转气流和液膜对气液界面的和压力梯度正应力和气流对液膜的离心应力作用时，计算液膜临界稳定波长。结果表明，随着旋转角速度、气液轴向速度差的增大，临界波长减小，且临界波长减小速率增大。圆筒半径越大，液膜临界波长越小，筒径增大到一定程度时，临界稳定波长变化很小。

摘要： 爆炸焊接领域关于界面成波机理目前尚无定论,本文提出了"脉冲熔池压力焊"界面成波的机理,即认为爆炸焊接结合界面波是由射流冲刷的脉冲熔池和爆轰荷载共同作用的结果.爆炸焊接实践及微观测试分析证明,随着爆轰距离的加长,累积的射流质量增加,波长与波高相应增大;随着射流质量的增大和速度的降低,射流质量最终滞留在结合界面的波峰和波谷之间,严重时会使结合界面波形消失而出现低强度的熔化层,之后新的射流产生,界面波重新出现,这也是爆炸焊接超宽、超长、超厚复合板时界面局部较易出现熔化层的原因所在.

摘要： 本文通过对磁脉冲焊接技术结合机理的阐述,采用5A03Al-5A06Al、1060Al-AZ31Mg异种金属材料进行焊接试验。对所得的焊接接头进行气密性试验和剥离试验,检测其结合质量;并结合光学显微观察,对比分析Al-Al、Al-Mg 焊接接头的微观形貌特点;最后通过硬度试验,检测接头界面附近的硬度变化趋势。试验结果表明:磁脉冲焊接技术不仅能够实现性能相似金属的焊接,而且也能实现性能差异显著的异种金属间的焊接;Al-Al焊接接头呈现出比较规则的波状结合,波幅大小随着能量的变化而变化,Al-Mg焊接接头呈现不规则的波状结合;两组焊接接头在界面附近出现硬度峰值。

摘要： 本发明提供界面极化增强型TiO2/RGO吸波材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将GO通过超声波处理分散在乙醇和水的混合溶液中，得到GO悬浮液，然后加入钛酸四丁酯和乙醇混合溶液，通过磁搅拌，获得均匀混合溶液；步骤2、将所述步骤1的均匀混合溶液置于聚四氟乙烯内衬高压釜中，在高温状态下制得固相产物；步骤3、将固相产物依次通过乙醇和水洗涤，然后真空干燥获得TiO2/GO纳米复合材料；步骤4、将TiO2/GO纳米复合材料放置管式炉中，在管式炉中通入还原性气体进行热处理，即得。本发明通过氢气气氛热处理在TiO2纳米颗粒表面形成一层纳米级厚度的非晶态界面层，形成纳米异质界面，显著增强其介电损耗性能。

摘要： 本发明公开了一种超声Lamb波井壁声学界面逆时偏移成像方法，包括：计算理论频散曲线，对原始数据进行相位插值，将原始检波器数据扩充为阵列波形数据；建立目标区域的初始密度、纵波与横波速度模型；对声源波场进行正向外推，保存正向外推波场；反转时间轴，对接收器波场进行逆时外推并保存逆时外推波场；求取正向外推波场与外推波场的包络线；施加零延迟互相关时间一致性成像条件，获取逆时偏移成像结果；对结果进行成像去噪，增强高频声学界面的成像结果。本发明能够将超声Lamb斜入射波形偏移归为到其真实位置，压制Lamb波频散导致的成像假象，获取套管与水泥、水泥与地层之间的声学界面成像结果，为评价固井质量提供有力的保障。

摘要： 本发明涉及一种两个热半导体半空间非完好粘接界面处热弹性波反射透射系数的计算方法，首先基于广义GN理论建立考虑耦合面内位移、热位移和载流子扰动的热半导体本构和控制方程，当多场耦合波入射时，求出各子波的振型；然后基于表界面弹性理论，结合两个粘结均匀各向同性热半导体半空间界面处的同质结的物理性质，建立两个粘结均匀各向同性热半导体半空间的界面边界条件。通过求解由界面边界条件导出的代数方程，得到以能流比表示的热弹性波的反射系数和透射系数。最后，利用能量守恒原理对数值结果进行验证。本发明为热半导体材料的制备与测损提供了理论支持和数学模拟，大大提高了检测效率、降低了实验成本。

摘要： 本发明公开了一种用于不同复合材料界面结合力的激光冲击波检测装置及其最优激光冲击距离计算方法。该激光冲击波检测装置可在保持激光冲击强度恒定的情况下，通过调节激光发射探头与被检工件之间的距离，实现利用同一个激光发射探头对不同材料的界面结合力检测。并且，该激光冲击波检测装置操作简单，在使用过程中只需要根据计算出的最优激光冲击距离利用距离调节装置调节激光发射装置的激光发射探头与材料的提离距离即可，与现有检测方式相比，可显著提高激光冲击波检测效率。

摘要： 本发明公开了一种基于电磁波CT的松散覆盖层界面分布形态的确定方法，包括：确定适当距离的平行钻孔位置，在设定位置进行钻孔并采取芯样；对采取的芯样进行鉴定，绘制钻孔柱状图；在测试钻孔内下入PU管，起拔钢制套管后，进行电磁波CT对穿测试，获得电磁波CT测试成果图；将钻孔柱状图和电磁波CT测试成果图，统一二者的比例，勾绘出软弱夹层及孔间地层分布界线；确定其余各相邻钻孔间软弱夹层及孔间地层界面分布界线，形成整个测试剖面的软弱夹层及孔间地层界面分布形态成果图。本发明提出的松散覆盖层中软弱夹层及孔间地层界面分布形态的确定方法，避免了增加钻孔所带来的勘察成本及工期的增加，且精度高。

摘要： 本发明提供一种声界面波装置的制造方法及声界面波装置，不仅能够可靠地加强声界面波元件的外部端子及将外部端子与外部电连接的部分，而且湿气难以从声界面波元件的第一、第二媒介物之间的界面侵入。该制造方法包括下述工序：在至少一个过孔电极(20a、20b)按照从一方主面贯通到另一方主面的方式设置的固化性树脂片的一方主面上，按照声界面波元件(10)的外部端子(16a、16b)与过孔电极(20a、20b)电连接的方式配置声界面波元件(10)，接着，按照声界面波元件(10)的第一、第二媒介物(11、12)间的界面在外表面露出的部分至少被固化性树脂片覆盖的方式，将声界面波元件(10)按入到固化性树脂片中，并使固化性树脂片固化，成为树脂片固化物(18)。

摘要： 本发明提供一种不仅能够可靠地加强声界面波元件的外部端子及将外部端子与外部电连接的部分，而且湿气难以从声界面波元件的第一、第二媒介物之间的界面侵入的声界面波装置的制造方法。该制造方法包括下述工序：在至少一个过孔电极(20a、20b)按照从一方主面贯通到另一方主面的方式设置的固化性树脂片的一方主面上，按照声界面波元件(10)的外部端子(16a、16b)与过孔电极(20a、20b)电连接的方式配置声界面波元件(10)，接着，按照声界面波元件(10)的第一、第二媒介物(11、12)间的界面在外表面露出的部分至少被固化性树脂片覆盖的方式，将声界面波元件(10)按入到固化性树脂片中，并使固化性树脂片固化，成为树脂片固化物(18)。

摘要： 本发明提供一种频率偏差较小的声界面波装置的制造方法。该声界面波装置，按顺序层积有第1～第3媒质(1～3)、并且第1媒质(1)与第2媒质(2)间的界面上设有电极(5)。该制造方法中，准备层积有第1媒质(1)与第2媒质(2)，并在第1、第2媒质(1、2)的界面中设有电极(5)的层积体，在该层积体阶段，通过调整第2媒质(2)的膜厚来调整频率或声表面波、伪声界面波或声界面波的声速，实施该调整后，形成声界面波的声速及/或材料与第2媒质不同的第3媒质(3)。

摘要： 本发明涉及：一种防波堤。尤其是有晃式半潜预构件，锚泊定位系统，附加有界面转换消波阻尼材料浮体框架结构，不与自然对抗与自然和谐共存，根据近岸浪特别是拍岸浪和海啸成因规律消除其能量或聚集其能量影响。不破坏原生态适应各种海域无惧地震修建迅速，拆迁，更换容易。造价低廉的晃式半潜消波堤与界面转换消波瓦。长方体中空的预构件和相邻的长方体中空的预构件连结组成各型消波堤体。锚泊定位系统固定各型消波堤体并使消波堤体可以晃动。附加界面转换消波瓦的消波阻尼材料大量消耗进入掩护区域或部位的近岸浪能量达到阻尼消波的目的或使进入掩护区域或部位的近岸浪能量在各种流体界面上互相转换形成无害界面波达到界面转换消波的目的。

摘要： 一种晃式半潜消波堤与界面转换消波瓦。尤其是一种不与自然对抗与自然和谐共存。根据近岸波浪特别是拍岸波浪和海啸成因规律消弭其能量或聚集其能量影响的晃式半潜消波堤与界面转换消波瓦。晃式半潜消波堤由中空的堤体预构件互相组合连结构成各种形状的堤体。有锚泊定位系统固定堤体并使堤体可以晃动消波。中空的堤体预构件附加有进抽水重心调节管道调节中空的堤体预构件的出水高度及重心点。晃式半潜消波堤附加有界面转换消波瓦，界面转换消波瓦的界面转换消波材料或消波阻尼材料大量消耗进入掩护区域或部位的近岸浪能量或使进入掩护区域或部位的近岸浪能量在各种流体界面上互相转换形成无害界面波达到消波的目的。