各向异性德拜色散媒质中传播系数的快速计算

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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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基于磁耦合谐振的多自由度电机无线电能传输

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作者 常雨芳 尹帅帅 +1 位作者 黄文聪 李飞 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期127-131,共5页

针对多自由度电机无线电能传输中传输效率较低的问题,提出基于磁耦合谐振的多自由度电机无线电能传输方法。该方法根据共振原理构建磁耦合谐振式无线电能传输模型,通过反射系数描述阻抗匹配状态,获取最佳负载阻抗;采用混沌优化算法优化... 针对多自由度电机无线电能传输中传输效率较低的问题,提出基于磁耦合谐振的多自由度电机无线电能传输方法。该方法根据共振原理构建磁耦合谐振式无线电能传输模型,通过反射系数描述阻抗匹配状态,获取最佳负载阻抗;采用混沌优化算法优化电机线圈损耗率,实现多自由度电机无线电能传输优化。实验结果表明,应用该方法后,多自由度电机的电能输出功率达到了893 W,传输效率提升了0.10以上,提高了电能输出功率和传输效率,方法有效,具备可行性。 展开更多

关键词 磁耦合谐振 多自由度电机 无线电能传输 阻抗匹配 最佳负载阻抗 混沌算法 反射系数 线圈损耗

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用透射光谱法测光栅参数的数值模拟 被引量：1

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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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各向异性介质光栅的模式理论算法 被引量：1

4

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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计算线源响应的广义反射透射系数矩阵方法 被引量：2

5

作者 刘鹏程 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第A02期362-371,共10页

本文给出了一种迅速有效地计算成层介质中线源综合地震图的方法．推导了平面内Ｐ－ＳＶ波在成层介质中的反射透射系数矩阵及线复的震源系数，并由此得到线源响应被积函数的表达式；通过在有限和半无限区域内分别将被积函数展成不同多项... 本文给出了一种迅速有效地计算成层介质中线源综合地震图的方法．推导了平面内Ｐ－ＳＶ波在成层介质中的反射透射系数矩阵及线复的震源系数，并由此得到线源响应被积函数的表达式；通过在有限和半无限区域内分别将被积函数展成不同多项式的线性组合，获得了波数积分的解析表达式．数值算例表明，当震中距大于１０ｋｍ以后，这种积分方法的速度逐步快于离散有限波数法． 展开更多

关键词 线源 反射透射系数 波数积分 矩阵法 震源 地震

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均匀弹性分层介质模型中的同震位移、应变以及应力 被引量：4

6

作者 郝金来 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1682-1694,共13页

地震发生时产生的同震位移、应变以及应力变化,特别是同震应力的变化,在地震触发等问题的研究中有着重要的意义.本文进一步发展了基于均匀弹性水平层状介质,利用广义反射透射系数矩阵和离散波数计算同震位移的方法,使之可以计算相应的... 地震发生时产生的同震位移、应变以及应力变化,特别是同震应力的变化,在地震触发等问题的研究中有着重要的意义.本文进一步发展了基于均匀弹性水平层状介质,利用广义反射透射系数矩阵和离散波数计算同震位移的方法,使之可以计算相应的应变、应力以及同震库仑应力变化.可适用于多种情况,接收点可以位于地表以及地表以下,震源类型可以是剪切位错源以及拉张位错源.通过与半无限介质的解析解相比较,结果一致,验证了方法的可靠性以及计算精度,可以用于计算地震之后库仑应力变化,为判断余震分布提供参考.在计算同震位移时,使用了梯形积分与Filon积分相结合的积分方式,即提高了同震位移计算的速度,又保证了计算精度,有利于反演问题研究. 展开更多

关键词 广义反射透射系数矩阵 离散波数 同震位移 库仑应力 均匀分层弹性介质

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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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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

8

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

9

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

10

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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矩阵理论在黏接结构界面脱黏超声检测方法中的应用

11

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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舰船隔振中多层衰波媒质的声传递特性分析

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作者 艾葳 崇元 王玉坤 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期243-250,共8页

文章研究了多层衰波媒质结构在斜入射声波作用下,各层媒质的几何参数变化对其衰波作用的影响规律。应用建立的二维传递矩阵数学模型计算了多层衰波媒质结构对垂直入射声波的衰波系数,并与实验结果进行了比较。结果表明,计算结果与实验... 文章研究了多层衰波媒质结构在斜入射声波作用下,各层媒质的几何参数变化对其衰波作用的影响规律。应用建立的二维传递矩阵数学模型计算了多层衰波媒质结构对垂直入射声波的衰波系数,并与实验结果进行了比较。结果表明,计算结果与实验结果基本一致。同时利用此数学模型分析了媒质总厚度、各层厚度比及声波入射角度对声强透射和反射系数的影响。分析结果表明,各因素变化对结构中波传递特性影响较大,且在一定程度上增加结构总厚度和首层媒质厚度有利于增强结构的衰波性能,特别是增强低频区衰波性能。 展开更多

关键词 多层媒质 传递矩阵 反射系数 透射系数 传递特性

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