热致形状记忆聚合物的热力学性能 被引量：1

1

作者 李郑发 王正道 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期71-74,共4页

形状记忆聚合物作为一类新型功能材料,具有独特优点,近年来在机理研究和工程应用方面均受到高度重视。由于其功能实现主要是通过热激励实现的,建立其热力学本构方程是开展该类功能材料变形机理研究的基础。本文首先通过单拉伸实验研究... 形状记忆聚合物作为一类新型功能材料,具有独特优点,近年来在机理研究和工程应用方面均受到高度重视。由于其功能实现主要是通过热激励实现的,建立其热力学本构方程是开展该类功能材料变形机理研究的基础。本文首先通过单拉伸实验研究了热致形状记忆聚氨酯在预应变分别为0%、5%、10%和20%下的形状冻结和恢复性能。考虑其冻结/恢复时间延迟效应、应力松弛效应以及热变形效应的影响,对其变形过程进行了理论分析。结果证实,理论预测值与实验测试结果较为吻合。 展开更多

关键词 形状记忆聚合物 热力学特性 本构方程 应力松弛

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中国科协第235次青年科学家论坛简介—-极端复杂测试环境下实验力学的机遇与挑战

2

作者 王正道 龚兴龙 +1 位作者 丁克勤 冯雪 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期476-478,共3页

由中国科协主办、中国力学学会和北京交通大学共同承办的“中国科协第235次青年科学家论坛”于2011年5月27-29日在北京交通大学召开．本次论坛的主题为“极端复杂测试环境下实验力学的机遇与挑战”，论坛主席由北京交通大学王正道、中... 由中国科协主办、中国力学学会和北京交通大学共同承办的“中国科协第235次青年科学家论坛”于2011年5月27-29日在北京交通大学召开．本次论坛的主题为“极端复杂测试环境下实验力学的机遇与挑战”，论坛主席由北京交通大学王正道、中国科学技术大学龚兴龙、国家特种设备检测研究院丁克勤和清华大学冯雪共同担任． 展开更多

关键词 青年科学家论坛 中国科协 实验力学 测试环境 北京交通大学 中国科学技术大学 中国力学学会 清华大学

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中国力学大会-2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会简介

3

作者 王正道 季葆华 +8 位作者 周济福 陶建军 柯燎亮 冯雪 陈伟球 汤亚南 詹世革 杨亚政 冯西桥 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期760-775,共16页

1会议概况 值此钱学森诞辰100周年和明年即将在北京举办第23届“世界力学家大会”（ICTAM一2012）之际，由中国科学技术协会和国家自然科学基金委员会指导，中国力学学会和哈尔滨工业大学主办，哈尔滨工业大学和中国力学学会办公室承... 1会议概况 值此钱学森诞辰100周年和明年即将在北京举办第23届“世界力学家大会”（ICTAM一2012）之际，由中国科学技术协会和国家自然科学基金委员会指导，中国力学学会和哈尔滨工业大学主办，哈尔滨工业大学和中国力学学会办公室承办，中国科学院力学研究所、清华大学、 展开更多

关键词 中国科学技术协会 中国力学学会 钱学森 国家自然科学基金委员会 中国科学院力学研究所 哈尔滨工业大学 会议概况 清华大学

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基于组合超表面的跨水空声波调控研究

4

作者 张少聪 朱家辉 +3 位作者 李辰洋 瓮佳轩 王艳锋 汪越胜 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期409-421,共13页

现有声学超表面的研究多是针对空气或水等单一介质,有关跨介质声波调控的研究相对较少.文章主要基于组合超表面研究跨水空界面声波的调控特性.首先,利用遗传算法设计了可以调控波前的高透射空气声超表面.接着,通过复合离散型跨水空高透... 现有声学超表面的研究多是针对空气或水等单一介质,有关跨介质声波调控的研究相对较少.文章主要基于组合超表面研究跨水空界面声波的调控特性.首先,利用遗传算法设计了可以调控波前的高透射空气声超表面.接着,通过复合离散型跨水空高透射超表面设计组合超表面实现了对跨水空界面声波的波前调控,并讨论了组合超表面间距对波控性能的影响.最后加工制作组合超表面试样,并对跨水空声波聚焦功能进行了实验验证.结果表明通过复合两种独立设计的超表面可以实现跨水空界面声波的异常折射和聚焦功能.组合超表面的间距会影响其对声波的调控效果.当间距较小时,组合超表面虽然可以实现对跨水空界面声波的调控,但是调控效果较差;随着间距的增加,组合超表面对跨水空声波的调控效果会迅速增强并趋于稳定.在实验中观察到了跨水空界面的声聚焦现象以及组合超表面间距对跨水空界面声波聚焦效果的影响,实验结果与仿真结果基本一致.研究工作为跨水空声学器件的设计提供了一定的数值和实验基础. 展开更多

关键词 组合声学超表面 水空气界面 间距 异常折射 声聚焦

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蜂窝夹层板结构中导波的传播特性及其脱粘损伤的检测 被引量：11

5

作者 彭博 税国双 汪越胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期140-147,共8页

利用有限元模型研究了蜂窝夹层板结构中导波的传播特性,并进行了蜂窝夹层板结构中蒙皮与蜂窝芯脱粘损伤检测的实验研究。建立了基于实际蜂窝夹层板结构的有限元模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了导波在完好结构和含有脱粘损伤结... 利用有限元模型研究了蜂窝夹层板结构中导波的传播特性,并进行了蜂窝夹层板结构中蒙皮与蜂窝芯脱粘损伤检测的实验研究。建立了基于实际蜂窝夹层板结构的有限元模型,利用COMSOL Multiphysics软件模拟了导波在完好结构和含有脱粘损伤结构中的传播规律。结果表明,导波在蜂窝夹层板中传播时具有频散和多模态特性,可通过频散关系确定导波的各阶模态,且A0模态对脱粘损伤最敏感。采用压电片作为激励源,选取窄带脉冲作为激励信号激发导波,利用Polytec激光测振仪采集蜂窝夹层板中的导波信号。对信号进行小波变换,提取A0模态的幅值,并在此基础上通过损伤概率算法定位脱粘损伤的位置。结果表明,A0模态幅值可作为损伤检测的参数,且重构的脱粘损伤与实际的脱粘损伤位置吻合较好。 展开更多

关键词 蜂窝夹层板结构 超声导波 脱粘损伤 小波变换 损伤概率算法

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碾压混凝土层面抗剪强度的细观数值研究 被引量：7

6

作者 彭一江 黎保琨 屈彦玲 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第3期84-87,共4页

碾压混凝土 (RCC)层面抗剪强度关系到碾压混凝土坝的安全。笔者采用随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构 ,利用有限元方法数值模拟碾压混凝土试件的细观损伤断裂和抗剪强度 ,将所得数值结果与混凝土重力坝设计规范参考值比较 ,结果较... 碾压混凝土 (RCC)层面抗剪强度关系到碾压混凝土坝的安全。笔者采用随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构 ,利用有限元方法数值模拟碾压混凝土试件的细观损伤断裂和抗剪强度 ,将所得数值结果与混凝土重力坝设计规范参考值比较 ,结果较为吻合。同时对直剪试验尺寸效应进行研究 ,并给出提高层面抗剪能力的措施。 展开更多

关键词 抗剪强度 碾压混凝土层面 RCC 砂浆层面 混凝土重力坝 骨料

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金属材料表面涂层损伤的非线性超声评价 被引量：9

7

作者 税国双 汪越胜 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期703-706,共4页

提出了一种金属材料表面涂层损伤的非线性超声评价方法。表面涂层的损伤以及涂层与基体材料间的界面粘接状况与超声信号的非线性效应密切相关。将存在表面涂层的AZ31镁铝合金试件加载到不同的拉伸载荷后,利用RitecSNAP-0.25-7-G2非线性... 提出了一种金属材料表面涂层损伤的非线性超声评价方法。表面涂层的损伤以及涂层与基体材料间的界面粘接状况与超声信号的非线性效应密切相关。将存在表面涂层的AZ31镁铝合金试件加载到不同的拉伸载荷后,利用RitecSNAP-0.25-7-G2非线性超声测试系统激发和接收Rayleigh表面波,通过实验测试在不同载荷作用后涂层试件的声学非线性系数。研究结果表明,在应力不超过某一极限值的情况下,虽然不能观察到试件表面涂层外观的明显变化,但通过非线性超声实验测试得到的声学非线性系数随着加载应力的增加而不断增加。因此,对具有表面涂层的结构来说,可利用声学非线性系数对其表面涂层的损伤进行非线性超声无损评价。 展开更多

关键词 表面涂层 固体火箭发动机 非线性超声 声学非线性系数

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基于基面力概念的新型势能原理有限元方法 被引量：6

8

作者 彭一江 金明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期687-692,共6页

针对势能原理有限元方法中单元刚度矩阵的显示表达问题,从基面力的概念出发,利用单元刚度矩阵显示表达式,建立了基于基面力概念的势能原理有限元法的数学模型,编制出MATLAB语言的有限元程充序,将该方法应用于解决一些典型的弹性理论问题... 针对势能原理有限元方法中单元刚度矩阵的显示表达问题,从基面力的概念出发,利用单元刚度矩阵显示表达式,建立了基于基面力概念的势能原理有限元法的数学模型,编制出MATLAB语言的有限元程充序,将该方法应用于解决一些典型的弹性理论问题,进行了各种形状单元的对比计算和分析,数值解与理论解相吻合,从而验证了该方法的可行性． 展开更多

关键词 基面力 势能原理 有限元 刚度矩阵

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金属蜂窝材料的面内冲击响应和能量吸收特性 被引量：3

9

作者 张新春 刘颖 张建辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2143-2147,共5页

利用显式动力有限元法对三角形蜂窝材料在面内冲击载荷下的动力响应和能量吸收特性进行了研究。具体讨论了相对密度、冲击速度以及冲击方向对蜂窝材料变形模式、平台应力和比能量吸收能力的影响。结果表明,除了胞元的微结构特征参数(例... 利用显式动力有限元法对三角形蜂窝材料在面内冲击载荷下的动力响应和能量吸收特性进行了研究。具体讨论了相对密度、冲击速度以及冲击方向对蜂窝材料变形模式、平台应力和比能量吸收能力的影响。结果表明,除了胞元的微结构特征参数(例如壁长、壁厚以及扩张角等),蜂窝材料的动力响应特性还依赖于冲击速度和冲击方向。在相对密度和冲击速度不变的前提下,试件沿Y方向冲击时表现为更高的平台应力和更强的能量吸收能力。随着冲击速度的增加,惯性效应明显,蜂窝材料的平台应力和能量吸收能力对冲击方向更敏感。将为多胞材料动力学多目标优化设计提供新的设计思路。 展开更多

关键词 金属蜂窝 冲击响应 平台应力 能量吸收 面内

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转筒干燥器中颗粒物料传热过程的数值仿真与实验研究 被引量：4

10

作者 黄志刚 税国双 肖君 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第1期24-26,共3页

利用质量平衡方程、能量平衡方程和传热方程,建立了颗粒物料在转筒干燥器干燥过程中的传热数学模型,并使用有限元法进行了仿真研究,该模型能够较好地预测干燥过程中物料颗粒的温度变化,仿真结果与实验结果吻合良好。该仿真程序对此类问... 利用质量平衡方程、能量平衡方程和传热方程,建立了颗粒物料在转筒干燥器干燥过程中的传热数学模型,并使用有限元法进行了仿真研究,该模型能够较好地预测干燥过程中物料颗粒的温度变化,仿真结果与实验结果吻合良好。该仿真程序对此类问题的研究具有参考价值。 展开更多

关键词 转筒干燥器 传热 仿真 实验研究

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基面力概念在余能原理有限元中的应用 被引量：1

11

作者 彭一江 金明 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期487-492,共6页

为了改进传统的余能原理有限元方法,利用基面力概念,提出了一种具有边中节点的单元,推导出一种余能原理有限元柔度矩阵精确表达式的具体形式和节点位移显示表达式,运用广义余能原理中的Lagrange乘子法得到以基面力为基本未知量的余能原... 为了改进传统的余能原理有限元方法,利用基面力概念,提出了一种具有边中节点的单元,推导出一种余能原理有限元柔度矩阵精确表达式的具体形式和节点位移显示表达式,运用广义余能原理中的Lagrange乘子法得到以基面力为基本未知量的余能原理有限元法的支配方程,编制出相应的MATLAB语言有限元分析程序．研究结果表明数值解与理论解相吻合． 展开更多

关键词 基面力 余能原理 LAGRANGE乘子法 柔度矩阵 有限元

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PMN-PT层/弹性基底结构中声表面波特性分析 被引量：1

12

作者 孔艳平 刘金喜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期493-502,共10页

研究了PMN-PT压电层/弹性(金刚石)基底结构中表面波的传播特性,压电层表面是机械自由的,电学边界条件分为电学开路和电学短路,压电层与基底之间采用理想连接.得到了满足控制方程和边界条件的电弹场以及弹性波在结构中传播时的频散方程,... 研究了PMN-PT压电层/弹性(金刚石)基底结构中表面波的传播特性,压电层表面是机械自由的,电学边界条件分为电学开路和电学短路,压电层与基底之间采用理想连接.得到了满足控制方程和边界条件的电弹场以及弹性波在结构中传播时的频散方程,通过数值算例分析了压电材料PMN-PT的极化方向对弹性波频散曲线和机电耦合系数的影响,以及不同极化方向时弹性位移和电势随结构深度方向的变化,结果可为PMN-PT压电材料在高频声表面波器件中的应用提供有价值的理论参考. 展开更多

关键词 单晶 金刚石 瑞利波 相速度 频散关系

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复杂地基重力坝深层抗滑稳定非线性有限元分析 被引量：11

13

作者 彭一江 黎保琨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2005年第3期82-86,共5页

重力坝的深层抗滑稳定是保证大坝安全的一个重要条件。针对《混凝土重力坝设计规范》(DL5 10 8—1999)中关于复杂地基重力坝的稳定性需进行有限元分析的新规定,笔者结合某重力坝稳定问题实例,用非线性有限元方法进行了分析计算,并与刚... 重力坝的深层抗滑稳定是保证大坝安全的一个重要条件。针对《混凝土重力坝设计规范》(DL5 10 8—1999)中关于复杂地基重力坝的稳定性需进行有限元分析的新规定,笔者结合某重力坝稳定问题实例,用非线性有限元方法进行了分析计算,并与刚体极限平衡法及结构可靠度分析方法的成果进行了对比。对有限元法的适用性。 展开更多

关键词 深层抗滑稳定 非线性有限元分析 复杂地基 非线性有限元方法 刚体极限平衡法 混凝土重力坝 可靠度分析 稳定安全度 大坝安全 设计规范 稳定问题 分析计算 有限元法 表达方法 稳定性 适用性

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基于表面阻抗张量的界面滑移波动态失稳分析 被引量：5

14

作者 李楠 汪越胜 于桂兰 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期935-942,共8页

　基于Stroh公式和表面阻抗张量理论,提出了研究界面滑移波动态失稳问题的一种新的方法·　该方法将表面阻抗张量概念推广到复波速域,并将摩擦接触界面上的边界条件以表面阻抗张量表示·　最终将边值问题化归为求解一个复多项... 　基于Stroh公式和表面阻抗张量理论,提出了研究界面滑移波动态失稳问题的一种新的方法·　该方法将表面阻抗张量概念推广到复波速域,并将摩擦接触界面上的边界条件以表面阻抗张量表示·　最终将边值问题化归为求解一个复多项式在单位圆内的根·　以弹性半空间与刚体平面相对稳态摩擦滑移为例进行了详细的分析,导出了一个4次复特征方程并讨论了方程在单位圆内解的特性。 展开更多

关键词 摩擦接触 滑移波 失稳 Stroh公式 表面阻抗张量

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三相声子晶体能带结构计算的位移-面力映射方法 被引量：2

15

作者 柯佼 甄妮 汪越胜 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期136-140,共5页

发展了基于位移-面力映射的方法计算三相声子晶体的能带结构,分析了弹性波在其中传播的特性。由弹性动力学方程出发,利用位移-面力映射,导出波动模态的特征值方程,得到三相局域共振声子晶体反平面剪切波的频散关系(即能带结构)。以金-橡... 发展了基于位移-面力映射的方法计算三相声子晶体的能带结构,分析了弹性波在其中传播的特性。由弹性动力学方程出发,利用位移-面力映射,导出波动模态的特征值方程,得到三相局域共振声子晶体反平面剪切波的频散关系(即能带结构)。以金-橡胶-环氧树脂体系为例,计算并分析了材料组配、几何尺寸等对频散关系造成的影响。研究结果显示:位移-面力映射方法非常有效,可以给出任意频率范围内弹性波的局域模态和传播模态,为分析三相体系局域共振形成的低频带隙和布拉格散射形成的带隙提供了方便。 展开更多

关键词 声子晶体 位移-面力映射 局域共振 能带结构

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基于本构积分算法的岩体结构面三维弹塑性有限元模型 被引量：2

16

作者 朱福巍 兑关锁 任青文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1058-1065,共8页

通过应用非关联塑性理论得到结构面的三维结构面本构关系,定义加载剪涨段和反向剪缩段以适应多方向的复杂加卸载条件,修正以往模型只能剪涨的问题,并考虑了结构面的软化效应。为了这个本构关系能够很好的用于实际工程的有限元计算,结合A... 通过应用非关联塑性理论得到结构面的三维结构面本构关系,定义加载剪涨段和反向剪缩段以适应多方向的复杂加卸载条件,修正以往模型只能剪涨的问题,并考虑了结构面的软化效应。为了这个本构关系能够很好的用于实际工程的有限元计算,结合ABAQUS二次开发功能,编制了UEL用户自定义单元子程序。算法采用后退Eular法,以避免在有限元计算中出现应力状态偏离屈服面的情况,提出了基于本构积分算法的结构面单元,以及与其一致的算法模量,应对不平滑的屈服面展示了良好的收敛性和计算速度。最后进行数值实验,分别模拟了直剪实验,循环剪切实验和约束刚度实验。通过与实验结果的比较,确认了模型的合理性。 展开更多

关键词 结构面单元 本构积分 ABAQUS 一致切线模量

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声学/弹性相位梯度超表面设计:原理、功能基元、可调和编码 被引量：9

17

作者 陈阿丽 汪越胜 +2 位作者 王艳锋 周红涛 袁思敏 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期948-1011,共64页

声学/弹性超表面是一类亚波长厚度的二维超材料,具有很强的声波/弹性波操控能力,在声学成像、通信、隐身、伪装、振动/噪声控制、能量收集、无损检测等领域具有潜在的应用.本文主要综述了声学/弹性相位梯度超表面的最新发展,包括设计原... 声学/弹性超表面是一类亚波长厚度的二维超材料,具有很强的声波/弹性波操控能力,在声学成像、通信、隐身、伪装、振动/噪声控制、能量收集、无损检测等领域具有潜在的应用.本文主要综述了声学/弹性相位梯度超表面的最新发展,包括设计原理、功能基元设计、波场操控及其应用、可调超表面设计,以及新兴的数字编码超表面.最后,展望了该领域未来的研究方向. 展开更多

关键词 弹性波 声波 超材料 声学超表面 弹性超表面 相位梯度 可调性 可重构性 数字编码 波前调控

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对数应变张量的近似计算公式 被引量：2

18

作者 王足 兑关锁 《科学技术与工程》 2009年第12期3421-3424,共4页

基于泰勒展开给出对数应变张量的级数表示,利用选取不同的项数和不同的展开点,得到对数应变张量的误差最小近似表达式。结合简单实例,对近似计算结果的精度和计算时间与精确解进行比较。结果表明,获得的对数应变张量近似表达式不但简单... 基于泰勒展开给出对数应变张量的级数表示,利用选取不同的项数和不同的展开点,得到对数应变张量的误差最小近似表达式。结合简单实例,对近似计算结果的精度和计算时间与精确解进行比较。结果表明,获得的对数应变张量近似表达式不但简单,而且计算时间短、精度高、适用范围也相当广泛。 展开更多

关键词 连续介质力学 对数应变 谱分解 表示定理 泰勒展开

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可调共振型超表面对透射声波的三维波前调控 被引量：1

19

作者 陈阿丽 杜兴岳 王昊煜 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1328-1335,共8页

为实现对透射声波波前的灵活调控,本文设计了带有开口的可旋转共振筒单胞,通过旋转单元内筒即可调节开口的大小,进而改变透射声波的相位。依据广义Snell定律,结合设定的工作频率和预期的功能如三维异常折射、聚焦以及波束自弯曲等,利用... 为实现对透射声波波前的灵活调控,本文设计了带有开口的可旋转共振筒单胞,通过旋转单元内筒即可调节开口的大小,进而改变透射声波的相位。依据广义Snell定律,结合设定的工作频率和预期的功能如三维异常折射、聚焦以及波束自弯曲等,利用此可重构单胞构建双向梯度共振型超表面,并进行有限元软件数值模拟。结果表明:本文设计的可调超表面可实现对三维声场的有效和灵活操控。 展开更多

关键词 超表面 透射声波 可调 广义Snell定律 波前调控

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面向粒子悬浮的声学编码超表面优化设计

20

作者 刘宇 董浩文 汪越胜 《力学学报》 2025年第8期1966-1974,共9页

声悬浮通过声辐射力实现微粒的非接触式操控,在生物医学检测与微纳制造等前沿领域具有重要应用价值.然而,当前基于相控阵或传统超表面的超声悬浮技术,主要依靠反复调节声波相位来操纵粒子,在操控效率悬浮高度以及悬浮力的准确度等方面... 声悬浮通过声辐射力实现微粒的非接触式操控,在生物医学检测与微纳制造等前沿领域具有重要应用价值.然而,当前基于相控阵或传统超表面的超声悬浮技术,主要依靠反复调节声波相位来操纵粒子,在操控效率悬浮高度以及悬浮力的准确度等方面仍存在明显不足.针对上述问题,文章提出一种基于声学编码超表面的优化设计方法,可在空气介质中实现高效且精准的声悬浮力与粒子操控功能.首先构建以编码单元的相位延迟和能量传输效率为目标的优化模型,以获取优化的超表面整体编码构型.基于声场计算和声辐射力理论,建立了粒子所受声辐射力与超表面拓扑构型之间的直接映射关系;特别地,整个优化设计过程无需预先确定声场的形态.研究结果表明,优化得到的声学编码超表面能够生成与目标声场高度匹配的声场分布,其产生的声辐射力值与理论目标值基本吻合,充分验证了该设计方法的有效性与可靠性.提出的设计策略无需预先设定特定声场形态,而是直接瞄准粒子操控所需的声辐射力,通过逆向关联结构参数与受力目标,可有效提升非线性声场设计的适应性与精准度. 展开更多

关键词 超声悬浮 声辐射力 编码超表面 相位 优化设计

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