各向异性德拜色散媒质中传播系数的快速计算

1

作者 张玉贤 樊久扬 +1 位作者 黄志祥 杨利霞 《电波科学学报》 北大核心 2025年第3期439-447,共9页

为了高效、准确地分析三维多层各向异性德拜色散媒质的电磁特性,提出了一种快速传输矩阵法(fast-transfer matrix method,F-TMM)。首先,从旋度麦克斯韦方程组出发,利用已知的平面波横向矢量得到各向异性德拜色散媒质中的控制方程。然后... 为了高效、准确地分析三维多层各向异性德拜色散媒质的电磁特性,提出了一种快速传输矩阵法(fast-transfer matrix method,F-TMM)。首先,从旋度麦克斯韦方程组出发,利用已知的平面波横向矢量得到各向异性德拜色散媒质中的控制方程。然后,通过对控制方程进行进一步的化简和计算,导出各向异性德拜色散媒质的特征值。最后,利用电场和磁场在分界面处的切向连续性,构造多层媒质中的传输矩阵,获得各向异性德拜色散媒质中的反射系数和透射系数。设计了单层单轴/多层双轴各向异性德拜色散媒质的数值实验,并完成了传播系数的数值对比。结果表明,F-TMM相较于COMSOL软件、CST软件和传统传输矩阵法(traditional-transfer matrix method,T-TMM),计算结果的范数误差均小于10^(-4),计算内存和CPU时间节约了至少46.6%和68.1%。本文方法为研究各向异性德拜色散媒质的电磁特性提供了可靠且高效的计算途径。 展开更多

关键词 各向异性德拜色散媒质 传输矩阵法 控制方程 特征值 反射系数 透射系数

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水力压裂微地震监测的震源机制反演方法应用研究 被引量：14

2

作者 朱海波 杨心超 +1 位作者 王瑜 文健 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期556-561,共6页

微地震监测是了解井下水力压裂效果的重要手段,震源机制的矩张量反演是了解压裂过程中裂缝破裂情况的主要工具。采用广义反透射系数方法正演理论地震记录,用矩张量描述震源属性,求解观测记录和矩张量的线性方程组,反演出震源机制解,并... 微地震监测是了解井下水力压裂效果的重要手段,震源机制的矩张量反演是了解压裂过程中裂缝破裂情况的主要工具。采用广义反透射系数方法正演理论地震记录,用矩张量描述震源属性,求解观测记录和矩张量的线性方程组,反演出震源机制解,并得到水力压裂所产生裂缝的方位和倾角等参数,为压裂裂缝的解释和压裂效果评价提供依据。理论模型和实际微地震资料的正、反演结果证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 水力压裂 微地震监测 震源机制 裂缝参数 广义反透射系数

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用透射光谱法测光栅参数的数值模拟 被引量：1

3

作者 张丽娟 傅克祥 +2 位作者 李建龙 麻健勇 谢金 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期42-44,共3页

本文基于光栅的严格理论,提出结合透射光谱和优化算法来测量光栅参数的新方法,首先,利用傅立叶模式理论和反射透射系数递推算法(RTCM) ,计算出在2 0 0 -90 0nm波段内的理论透射光谱图,通过在上面叠加不同偏差的高斯噪声来模拟光栅的实... 本文基于光栅的严格理论,提出结合透射光谱和优化算法来测量光栅参数的新方法,首先,利用傅立叶模式理论和反射透射系数递推算法(RTCM) ,计算出在2 0 0 -90 0nm波段内的理论透射光谱图,通过在上面叠加不同偏差的高斯噪声来模拟光栅的实际测量曲线,接着在模拟曲线上任取若干个点作为实验测量值,最后利用优化算法进行反演搜索,找到待测光栅的结构参数。文中我们选择了三种类型的光栅对该法进行数值上的模拟,其结果是成功的。该法可能会给光栅参数的测量指明一条新的途径。 展开更多

关键词 傅立叶模式理论 反射透射系数递推算法 透射光谱法 正单纯形法 高斯噪声 光栅参数

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可渗透岛礁环境下的波浪运动研究 被引量：3

4

作者 王科 陈彧超 +1 位作者 施鹏飞 边疆 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期964-972,共9页

文章应用边界单元法,依据波浪绕射理论研究了潜淹没岛礁上的波浪运动问题。研究中分析了岛礁的渗透性、排布的数量、环礁泻湖的深度等因素对于岛礁消波作用的影响,获得了不同岛礁环境下波浪的透射系数、反射系数。研究发现,可渗透岛礁... 文章应用边界单元法,依据波浪绕射理论研究了潜淹没岛礁上的波浪运动问题。研究中分析了岛礁的渗透性、排布的数量、环礁泻湖的深度等因素对于岛礁消波作用的影响,获得了不同岛礁环境下波浪的透射系数、反射系数。研究发现,可渗透岛礁的消波效果比不可渗透岛礁差,且孔隙率越大,岛礁对于波浪的消波效果越小;单个岛礁对长波有明显的消波作用,而对中短波几乎没有影响;但随着岛礁排布数量的增加,岛礁群对于中波的消波效果增加;环礁的消波效果受到泻湖深度的影响,在一定范围内,泻湖的深度越大,环礁对于中短波的消波效果越好,但当泻湖深度达到一定数值后,继续增大深度,消波效果基本没有提高。 展开更多

关键词 可渗透岛礁 边界单元法 波浪透射及反射系数 泻湖

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多分层介质中平面电磁波的传播特性分析 被引量：8

5

作者 马如慧 刘生春 《现代电子技术》 2008年第19期36-38,共3页

多分层介质中平面电磁波的传播和散射是一个重要研究课题。在电磁波正入射,各区域均由双轴介质组成情况下,用代数方法对多分层介质中平面电磁波的传播特性进行分析,用波阻抗法和等效传输原理计算出了各层介质的反射系数和透射系数的理... 多分层介质中平面电磁波的传播和散射是一个重要研究课题。在电磁波正入射,各区域均由双轴介质组成情况下,用代数方法对多分层介质中平面电磁波的传播特性进行分析,用波阻抗法和等效传输原理计算出了各层介质的反射系数和透射系数的理论公式。结果表明代数方法易于理解但是计算量较大,波阻抗法计算量降低了一半。 展开更多

关键词 平面电磁波 分层介质 反射系数 透射系数 代数方法 波阻抗

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各向异性介质光栅的模式理论算法 被引量：1

6

作者 王植恒 傅克祥 +1 位作者 张奇志 唐雄贵 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期21-25,共5页

本文把“逆规则”傅立叶展开法和反射透射系数阵 (PTCM )递推算法推广到电磁各向异性介质光栅中。这种算法的可靠性、稳定性、收敛性和快速性是令人满意的。最后把它用于晶体阶梯光栅偏振分离的计算中 ,并把它与标量理论的计算结果相比较。

关键词 各向异性光栅 反射透射系统阵算法 模式理论算法

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板状粘接结构中对称和反对称纵波与界面的相互作用 被引量：2

7

作者 丁俊才 吴斌 何存富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期27-37,共11页

为了激发粘接结构中的导波或界面波,通常需要将声波从两半无限介质同相位或反相位地同时入射多层系统。针对此问题,基于矩阵方法,推导了界面处于理想连接的情况下,对称或反对称纵波从上下半无限空间入射时,三层板状粘接结构中纵、横波... 为了激发粘接结构中的导波或界面波,通常需要将声波从两半无限介质同相位或反相位地同时入射多层系统。针对此问题,基于矩阵方法,推导了界面处于理想连接的情况下,对称或反对称纵波从上下半无限空间入射时,三层板状粘接结构中纵、横波的反射与透射系数表达式。分析了入射角度、粘接层厚度以及基体材料等对声波反射(或透射)特性的影响。结果表明,对称或反对称纵波垂直入射时不发生波型转换。粘接结构中声波的反射(或透射)特性与入射角度、频率以及粘接层厚度等参数密切相关。在相同的粘接层厚度(或频率)范围内,随着声波频率(或粘接层厚度)的增加,谐振频率曲线向低频漂移。该方法可作为粘接结构中体波或导波传播特性研究的重要理论基础。 展开更多

关键词 粘接结构 矩阵方法 对称和反对称纵波 反射和透射系数 谐振

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基于勒让德正交多项式法的反射/透射特性研究 被引量：1

8

作者 何存富 任晢文 +3 位作者 吕炎 高杰 王硕 宋国荣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1258-1266,共9页

为研究薄层材料力学性能的声学检测方法,基于勒让德正交多项式法,利用液/固边界条件与波动控制方程,构建线性无关方程组并求解了界面处的反射/透射系数。分析截止项阶数对求解结果的影响,寻找不同频厚积下截止项阶数的临界值,并根据该... 为研究薄层材料力学性能的声学检测方法,基于勒让德正交多项式法,利用液/固边界条件与波动控制方程,构建线性无关方程组并求解了界面处的反射/透射系数。分析截止项阶数对求解结果的影响,寻找不同频厚积下截止项阶数的临界值,并根据该临界值求解反射/透射系数的角度谱与频谱,与传递矩阵法进行了比较,以此验证了该理论模型的准确性。超声波斜入射薄层材料板并形成Lamb波,其达到稳态时的频散特性与反射特性存在内在联系,根据Snell定律并运用勒让德正交多项式法求解频率-相速度-反射系数三维曲面,与Disperse得到的频散曲线仿真结果进行比较,证明该理论模型对反射系数的求解结果符合Lamb波频散特性。通过采集无试样时的参考信号,降低了声波传播过程中衰减对实验结果的影响。搭建了反射与透射实验系统,对不同入射角度下反射与透射系数的频谱进行了测量并与相应的理论结果进行了对比,验证了该理论所得结果的准确性。实现了声反射/透射系数的非勘根求解,为薄层材料力学性能的无损检测提供了理论基础与实验指导。 展开更多

关键词 勒让德正交多项式法 斜入射 反射/透射系数 频散特性 薄层材料

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用反射透射系数递推算法计算有限周期光子晶体的带隙结构 被引量：1

9

作者 卢向东 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期26-28,共3页

提出了一种计算光子晶体带隙结构的新方法,即用反射透射系数递推算法(RTCM)对不同介电常数,不同结构特点一维光子晶体的带隙结构进行了讨论,计算结果表明本文所提出的方法物理概念清晰,公式简洁。

关键词 光子晶体 反射透射系数递推算法 光子带隙

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渐变截面梁波透射反射系数求解的数值验证 被引量：1

10

作者 林耀雄 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期274-280,共7页

推导任意截面形状的预应力Timoshenko梁波动微分方程,对预应力箱板梁渐变截面段弹性波透(反)射系数矩阵进行计算,为求得小端传播到大端的透射波幅值,将渐变截面梁近似当作具有一系列截面间断的阶梯梁,按层状结构波传播的传递矩阵法求波... 推导任意截面形状的预应力Timoshenko梁波动微分方程,对预应力箱板梁渐变截面段弹性波透(反)射系数矩阵进行计算,为求得小端传播到大端的透射波幅值,将渐变截面梁近似当作具有一系列截面间断的阶梯梁,按层状结构波传播的传递矩阵法求波幅在大小端间的透(反)射系数矩阵,通过基于Maple软件平台编写子程序对梁截面尺寸及渐变段分段数目对透(反)射系数矩阵精确性的影响进行数值分析。在波动微分方程伽辽金近似解基础上,对渐变截面段梁波透(反)射系数矩阵的求解法进行数值验证,验证中以第一类贝塞尔函数组合作为系数具有高次项幂级数函数的高阶常微分方程伽辽金法近似解的试函数,该试函数对这类方程具有普遍的适用性。 展开更多

关键词 渐变截面梁 透(反)射系数矩阵 伽辽金法 弹性波 贝塞尔函数组合

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双材料嵌套全抗反射膜的设计

11

作者 张丽娟 傅克祥 李建龙 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期36-37,共2页

从非均匀介质出发,首先从理论上设计了一种适用于整个可见光与0-80°入射角范围的多层全抗反射膜;然后根据有效介质理论,结合实际提出了用嵌套结构来代替每层薄膜的思想,并利用优化算法改进和提高了这种嵌套结构全抗反射膜的有效性。

关键词 全抗反射膜 非均匀介质 反射透射系数递推算法(rtcm) 模拟退火算法

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利用波段内激光增强波段外激光吸收的测量方法研究

12

作者 濮俊艳 李莉 陆启生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期65-69,共5页

基于半导体材料仅在响应波段外激光作用下,探测器对波段外激光吸收很小,而在响应波段内激光和波段外激光共同作用下,探测器对波段外激光的吸收增强,文中提出了差动法测量材料的透射率和反射率。并利用吸收系数的表达式,对比有无波段内... 基于半导体材料仅在响应波段外激光作用下,探测器对波段外激光吸收很小,而在响应波段内激光和波段外激光共同作用下,探测器对波段外激光的吸收增强,文中提出了差动法测量材料的透射率和反射率。并利用吸收系数的表达式,对比有无波段内激光两种情况的吸收系数,检测其吸收的增强。理论上认为这是一种较好的测量方法。 展开更多

关键词 差动法 反射率 透射率 吸收系数

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紧凑的频率选择性表面阵列的谐振特性研究

13

作者 高强 闫敦豹 +1 位作者 袁乃昌 付云起 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期1513-1515,共3页

该文对紧凑的频率选择性表面阵列的谐振特性进行了详细的研究。这类新型谐振单元尺寸大大缩小,结构紧凑,为低频段的频率选择性表面阵列的实现提供了可能。计算仿真与测量结果基本相符合。

关键词 频率选择性表面 有限元 周期边界条件 透射与反射系数

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柔性薄片和多孔材料声透射系数的声管测量

14

作者 胡碰 彭东立 朱蓓丽 《噪声与振动控制》 CSCD 2004年第1期33-36,共4页

采用驻波管四传感器法可以测量小样品、薄型样品的垂直入射复透射系数。采用两类样品测试:一类是柔性高分子薄片,通过对薄片振动的有限元分析验证测试的正确性;一类是多孔吸声材料,发现它的隔声量并不遵从质量作用定律。最后给出了测试... 采用驻波管四传感器法可以测量小样品、薄型样品的垂直入射复透射系数。采用两类样品测试:一类是柔性高分子薄片,通过对薄片振动的有限元分析验证测试的正确性;一类是多孔吸声材料,发现它的隔声量并不遵从质量作用定律。最后给出了测试随机误差,证实此方法切实可行。 展开更多

关键词 柔性薄片 多孔材料 声透射系数 驻波管 传感器 有限元分析 噪声控制

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矩阵理论在黏接结构界面脱黏超声检测方法中的应用

15

作者 丁俊才 吴斌 何存富 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期221-226,249,共7页

黏接结构界面脱黏的超声检测与评价是一个有难度的前沿性课题.基于传递矩阵方法并将脱黏界面层假定为流体薄层,推导了体波入射下具有流-固(气-固和液-固)耦合界面的脱黏结构中声反射与透射系数表达式.将该方法应用于两层结构并与已有结... 黏接结构界面脱黏的超声检测与评价是一个有难度的前沿性课题.基于传递矩阵方法并将脱黏界面层假定为流体薄层,推导了体波入射下具有流-固(气-固和液-固)耦合界面的脱黏结构中声反射与透射系数表达式.将该方法应用于两层结构并与已有结果对比验证了所推公式的正确性.研究了声波入射角度、频率的变化对具有刚性联接界面的黏接结构和具有流-固耦合界面的脱黏结构中体波传播特性的影响.结果表明,体波在多层结构中的传播模式主要依赖于入射角度、频率等参数.若声波的入射角度和频率取值适当,可以将刚性联接、气-固以及液-固耦合界面进行区分. 展开更多

关键词 传递矩阵法 超声体波 脱黏结构 流-固耦合界面 反射和透射系数

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T型透空式防波的堤水动力特性 被引量：5

16

作者 汪林 邓争志 +1 位作者 赵西增 陈勇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1444-1450,共7页

为了探究T型透空式防波堤的水动力特性,本文采用匹配特征函数展开法对线性波作用下的流场进行求解,并得出波浪荷载及反、透射系数。针对结构物尖角附近流体运动的奇异性行为,分别引入特定正交多项式将区域间公共界面上的速度分布函数近... 为了探究T型透空式防波堤的水动力特性,本文采用匹配特征函数展开法对线性波作用下的流场进行求解,并得出波浪荷载及反、透射系数。针对结构物尖角附近流体运动的奇异性行为,分别引入特定正交多项式将区域间公共界面上的速度分布函数近似展开。通过研究水面方箱,对比实验结果与T型结构的数模结果,验证方法的正确性,并综合分析T型结构各几何参数的影响。计算结果表明:水平板尺寸对波浪荷载及反、透射系数均有显著影响;增大垂向薄板长度能有效减少波浪透射;垂向薄板从水平板中部向两侧移动时,波浪透射系数略有减小,但结构物所受波浪荷载变化较大。垂直薄板的存在,能有效提升透空式防波堤的消波性能,进而减少工程造价。 展开更多

关键词 线性波 T型防波堤 匹配特征函数展开法 正交多项式 波浪荷载 反射系数 透射系数

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黏弹性节理岩体中应力波的传播特性分析 被引量：6

17

作者 汪书敏 王志亮 +2 位作者 贾帅龙 王浩然 王昊辰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期99-107,共9页

为探究黏弹性节理对应力波在岩体中传播规律的影响,引入饱依丁-汤姆逊模型作为位移不连续条件,基于时域递归方法推导出应力波通过一组平行黏弹性节理的传播方程;通过将饱依丁-汤姆逊模型退化为Maxwell模型和Kelvin模型所得的时域递归数... 为探究黏弹性节理对应力波在岩体中传播规律的影响,引入饱依丁-汤姆逊模型作为位移不连续条件,基于时域递归方法推导出应力波通过一组平行黏弹性节理的传播方程;通过将饱依丁-汤姆逊模型退化为Maxwell模型和Kelvin模型所得的时域递归数值解与已有的频域内封闭解对比,验证推导过程的正确性;最后,对相关参数的影响规律进行分析。结果表明:模型无量纲系数、无量纲节理厚度、无量纲节理间距和入射角等都对波的传播产生影响;对于单条节理,应力波的透反射系数以及能量耗散率主要取决于位移不连续模型的无量纲参数、入射角及无量纲节理厚度;而对于一组平行节理,透射系数还和平行节理数与节理间距的大小有关,且节理条数的增加对入射临界角位置处透射波振幅的衰减影响更为明显。 展开更多

关键词 节理岩体 应力波 传播特性 时域递归法 透反射系数

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二维粘弹介质中完全波场正演模拟 被引量：5

18

作者 毕玉英 杨宝俊 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期351-362,共12页

本文绘出一种实现二维粘滞介质完全波场模型计算的方法。该方法的独到之处在于把传播时间分解成了水平时间分量和垂直时间分量两部分，在线源入射的基础上，无需繁杂的射线追踪，只考虑入射角随偏移距的变化情况便可获得包括反射纵波、... 本文绘出一种实现二维粘滞介质完全波场模型计算的方法。该方法的独到之处在于把传播时间分解成了水平时间分量和垂直时间分量两部分，在线源入射的基础上，无需繁杂的射线追踪，只考虑入射角随偏移距的变化情况便可获得包括反射纵波、转换波、多次波、折射波及面波等在内的多种波场的时间一空间道集的正演模拟记录，而且还能灵活地模拟井间和VSP地震剖面。 展开更多

关键词 粘弹介质 波场递推法 地震波 地震勘探

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P-SV波展平变换的精确求解——以地震面波为例 被引量：1

19

作者 黄慧 陈晓非 《地震学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期105-113,共9页

以地震面波问题为例,提出P-SV波展平变换的精确求解方法,并以此为基础讨论了近似求解方法的适用性及适用范围.结果表明,展平变换指数m对最终结果没有显著影响,因此可选取任意值;在短波近似条件下,展平变换的近似解法是适当且合理的;展... 以地震面波问题为例,提出P-SV波展平变换的精确求解方法,并以此为基础讨论了近似求解方法的适用性及适用范围.结果表明,展平变换指数m对最终结果没有显著影响,因此可选取任意值;在短波近似条件下,展平变换的近似解法是适当且合理的;展平变换的近似解法比精确解法的效率高一倍.对于频率较低的问题,应采用精确的求解方法. 展开更多

关键词 展平变换 广义反透射系数方法 本征位移和应力 相速度 面波

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新型挡板-堆石防波堤水动力特性的理论研究

20

作者 吴松源 赵洋 刘勇 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期123-131,共9页

为有效提高挡板式防波堤的掩护效果,同时抑制基床冲刷,本文提出了一种新型的挡板-堆石防波堤结构,并利用理论解析的方法,对其透、反射特性进行了研究。基于线性势流理论,通过多项Galerkin方法模拟垂直挡板两侧的压力差,建立边值问题,利... 为有效提高挡板式防波堤的掩护效果,同时抑制基床冲刷,本文提出了一种新型的挡板-堆石防波堤结构,并利用理论解析的方法,对其透、反射特性进行了研究。基于线性势流理论,通过多项Galerkin方法模拟垂直挡板两侧的压力差,建立边值问题,利用匹配特征函数法进行解析求解。通过结果收敛性分析和正确性验证,发现解析解收敛性良好,且与分区边界元方法的计算结果一致。基于算例分析,研究了挡板-堆石防波堤的结构参数对防波堤掩护效果的影响,为实际工程提供科学指导。 展开更多

关键词 挡板-堆石防波堤 消浪特性 透射系数 反射系数 多项Galerkin方法 匹配特征函数

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