一、Effect of diffraction on the ultrasonic velocity measuredby the pulse interference method in VHF range（论文文献综述）
刘辉[1]（2021）在《基于激光超声的金属构件裂纹定量表征技术研究》文中研究指明本文针对航空发动机叶片、涡轮盘等武器装备关键金属构件中裂纹的非接触式定量检测的迫切需求,开展了基于激光超声的金属构件裂纹定量表征技术的研究工作。为解决目前微小裂纹定量检测中“测不到”、“测不准”的技术难题,重点开展了激光超声波时域敏感特征提取、基于双谱的激光超声非线性谐波特征提取、基于边带峰计数（SPC）的激光超声非线性调制波特征提取等关键技术的研究。（1）采用Newmark积分法利用有限元软件ANSYS建立了激光超声热-结构耦合有限元模型。并在此基础上,建立了激光热弹激发瑞利波检测表面裂纹模型、激光烧蚀激发纵波检测内部裂纹模型,分别用于瑞利波表征表面裂纹、纵波表征内部裂纹的特征提取方法的仿真研究。构建了以高能量亚纳秒脉冲激光器和基于光折变晶体的双波混合非线性激光干涉仪为核心部件的完全非接触式激光超声检测系统,用于金属构件表面与内部裂纹特征提取方法的试验研究。（2）为实现微小表面裂纹的定量表征,开展了激光瑞利波裂纹时域敏感特征提取方法的研究工作。首先,在分析表面裂纹引起的瑞利波各个波形产生机理的基础上,提取出瑞利波的反射系数、到达时间差与透射系数三个线性特征量,研究了它们与表面裂纹深度特征的映射关系,并探讨了它们定量表征表面裂纹深度的范围。然后,分别研究了表面裂纹深度、长度不变时,裂纹倾斜角度对反射系数特征量的影响,并分析了该影响产生的机理,发现该特征量对表面裂纹的深度和角度更敏感、对裂纹的长度不敏感。最后,利用反射系数与到达时间差特征量对铝板上的微小表面裂纹进行了试验检测,发现反射系数特征量定量表征表面裂纹深度的范围为探测波长的0.5～2倍,到达时间差特征量的定量表征范围为0.2mm～0.8mm,与探测波长无关。（3）为实现早期微小表面裂纹的精准定量表征,进一步开展了基于双谱的激光超声非线性谐波特征提取方法的研究工作。首先,采用双谱估计的方法,提取出表面裂纹与瑞利波相互作用产生的非线性谐波谱,并定义双谱损伤系数（BDF）特征量为:在频率为F,F时,损伤信号和无损信号的双谱峰值差,与无损信号双谱峰值之比。然后,分别研究了由反射瑞利波与透射瑞利波提取的BDF特征量,与表面裂纹深度、长度、角度特征的关系,并探讨了探测位置、构件反射边界对该特征量提取的影响。发现,该非线性特征量对表面裂纹的深度、角度更敏感,对表面裂纹的长度以及探测位置不敏感,构件反射边界的存在对BDF特征量的提取造成了负面影响。最后,采用反射瑞利波的BDF特征量对铝板的微小表面裂纹进行了试验检测,发现,BDF特征量定量表征表面裂纹深度的范围为探测波长的0.1～0.5倍。（4）为验证由瑞利波提取的线性与非线性谐波特征量的适用性,开展了激光超声纵波检测内部裂纹长度的研究工作。分别研究了透射纵波的透射系数、BDF特征量与内部裂纹长度的关系,并讨论了透射纵波幅值归一化对BDF特征量提取的影响,发现这两个特征量均能很好的实现内部裂纹长度的定量表征。最后,采用透射纵波的BDF特征量对钢构件的真实内部闭合裂纹进行了检测,发现该特征量能很好地检出内部闭合裂纹。（5）针对传统检测方法不易检出的复杂形状构件的内部微小闭合裂纹,开展了基于边带峰计数（SPC）的激光超声非线性调制波特征提取的研究工作。首先,分析了金属杆件中的激光超声导波的特性并绘制了频散曲线,发现激光在金属杆中激发的超声导波具有频散与多模态特性,导致超声导波发生混叠难以分辨。然后,采用SPC方法提取超声导波谱图中的非线性调制波特征,并定义了SPC差特征量。最后,采用非线性调制波特征量分别对钢杆真实的单条、多条内部闭合裂纹、钢制曲面构件真实的单条内部闭合裂纹进行了试验检测,发现SPC差特征量能有效检出真实内部闭合裂纹。最终,利用完全非接触式的激光超声检测系统,实现了最小深度为0.1mm的表面裂纹、最小径向长度为1.5mm的内部闭合裂纹的试验检测。
欧阳林婷[2]（2020）在《Q345R制卷焊容器残余应力的电磁超声测量研究》文中研究指明焊接残余应力的存在会严重影响承载件的使用性能,因此,测量分析焊接残余应力的分布对保障焊接结构的安全性具有重要意义。电磁超声法作为一种新兴的应力检测方式,具有快速、无损、无需耦合剂等优点。本文采用电磁超声法对卷焊容器的残余应力开展测量研究,其测量结果用盲孔实测法和数值模拟法进行验证比较。结果表明,电磁超声法可以有效地检测卷焊容器在厚度方向上的平均应力,具有一定工程应用价值。开展的主要工作如下:（1）应用电磁超声技术开展对Q345R制卷焊容器残余应力的检测。基于材料的各向异性,修正已有的横波声弹性公式;分别标定焊缝区、热影响区与母材区材料在常温环境下（25±2℃）的材料声弹性系数与各向异性参数;采用电磁超声设备测量卷焊容器上横波的声速值,经换算获得了Q345R制卷焊容器残余应力的分布情况。（2）采用盲孔法实测Q345R制卷焊容器的残余应力,并验证电磁超声法测量结果。基于塑性修正后的应变释放系数计算获得应力实测值,与电磁超声法测量结果进行对比分析。结果表明,电磁超声法和盲孔法所测量的残余应力分布趋势吻合较好,但在应力数值上存在偏差。（3）基于热弹塑性有限元分析方法,对卷焊容器的焊接残余应力进行模拟分析,模拟结果验证了电磁超声法实测值。建立卷焊容器焊缝的多层多道焊模型,采用Simufact.Welding仿真软件计算焊接残余应力分布;同时采用Abaqus软件模拟四辊卷板机的卷板过程,计算容器筒体因卷板产生的残余应力大小。上述计算结果与卷焊容器的盲孔法实测应力值进行了比较,验证了卷焊容器焊接过程有限元模型的正确性,最后将仿真计算值与电磁超声法实测值进行比较分析。结果表明,模拟结果与电磁超声法实测应力的分布趋势吻合较好,在距环焊缝400-600mm的区域内,两者轴向应力在母材区（路径Z3）上的相对误差大部分在21%以内。
甘世明[3]（2020）在《高强铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力测试研究》文中进行了进一步梳理变极性等离子弧-熔化极惰性气体保护（Variable Polarity Plasma Arc-Metal Inert Gas,VPPA-MIG）复合焊接方法具有焊接效率高,工艺区间宽和穿透深度大等优点,在厚板高强铝合金焊接中优势明显。该焊接方法为复合热源焊接,电弧能量集中,一次实现厚板焊接,导致焊接接头残余应力分布较为复杂,对安全生产有一定的影响。然而,针对厚板高强铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力的研究报道极少。本文提出了采用钻孔法和模态试验法相结合的残余测试方法,并获得了7A52高强铝合金VPPA-MIG复合焊接接头残余应力分布特性。研究结果对深入分析高能束复合焊接残余应力分布规律和机理,具有重要的研究意义和应用价值。针对高强铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力测试和分析需要,建立了由NI数据采集卡、工控计算机、虚拟仪器Lab VIEW、钻孔装置等组成的钻孔法残余应力测试系统,为实现高强铝合金VPPA-MIG复合焊接接头残余应力测量以及测量误差分析提供了保障。此外,建立了由INV 931X系列力锤、INV 9824型ICP加速度传感器、CS3062T0-24位云智慧采集分析仪、DASP模态分析软件等组成的模态试验测量系统,为模态试验法测量焊接残余应力提供了有力支撑。基于钻孔法残余应力测量原理,运用误差传递原理解析了影响残余主应力σ1、σ2和φ角测量精度的误差链。通过7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力误差试验及分析发现,弹性模量误差、贴片误差和应变取值时间误差对残余主应力和φ角的影响较大。结果表明,由弹性模量误差传递到σ1、σ2中的相对误差最大达到5%,可由弹性模量实测值的拟合曲线来实现修正。由贴片误差传递到残余主应力σ1、σ2和φ角中的相对误差在贴片24 h后可忽略,由应变取值时间产生的相对误差在钻孔150 min后降为0。修正钻孔法测量误差后,测得了10 mm 7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接接头的残余应力分布特征。结果表明,接头各区域的应力分布关于焊缝中心基本对称,出现“双峰现象”,且横向残余应力峰值为78.2 MPa,纵向残余应力峰值为223.3 MPa。上述试验结果可为模态试验法测量焊接残余应力奠定基础。采用振动理论分析了模态试验法测量残余应力的机理,获得了7A52铝合金VPPA-MIG复合焊残余应力对固有频率的影响规律。结果表明,焊接残余应力会使固有频率减小,且峰值越大,固有频率减小的幅度越大。通过模态试验发现,由于复合焊接残余应力的存在,固有频率的试验测量值也会降低,且当固有频率的阶次为3阶、4阶和5阶时,试验测量值与理论计算值的差值比较小,得到的固有频率比较可靠,可以用来建立模态试验法测量复合焊接残余应力的数学模型。基于二次多项式拟合,对比分析了第3阶、4阶和5阶固有频率与复合焊接残余应力的拟合判定系数,发现第5阶固有频率与复合焊接残余应力的拟合精度最高,利用第5阶固有频率建立了模态试验法测量复合焊接残余应力的数学模型。依据建立的数学模型,分别测得了6 mm和10 mm 7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力。结果表明,接头各区域的残余应力分布特征与钻孔法测得的结果基本一致。因此,可确定建立的数学模型能够保证模态试验法测量结果的可靠性。采用模态试验法分析了7A52铝合金在VPPA-MIG复合焊接过程中VPPA和MIG两种电弧能量配比对焊接残余应力分布的影响。结果表明,复合焊接残余应力峰值会随VPPA电弧能量配比的提高而增大。在考虑焊缝成形效果的基础上,根据残余应力分布特征优化了7A52铝合金VPPA-MIG复合焊接参数,选择VPPA电弧能量占比为35%～40%之间的焊接参数时,6 mm和10 mm板材横向残余应力峰值分别不高于73.3MPa与92.0 MPa,纵向残余应力峰值分别不高于231.7 MPa与234.3 MPa,既可以获得成形效果良好的焊缝,也不会出现过高的残余应力峰值。
张梦羽[4]（2020）在《单硫族化合物的非线性光学特性与超快光纤激光器研究》文中指出二维层状材料相对于其体材料来说具有许多独特的物理特性被广泛应于光电子器件和柔性电子器件研究中。当材料减小到纳米级厚度时,材料的比表面积增大,由于量子限制效应,二维材料对光的吸收调控能力产生变化。此外,施加外部电压、应力或改变材料的厚度、缺陷态等可以调控二维材料的光学带隙,使得二维材料在宽波段可以产生很强的光调制作用。通常来说,随着激发光强度的不同,材料对光的吸收可以分为线性吸收和非线性吸收。线性吸收主要包括材料对不同波长处光的吸收、散射和透射等。当场强度足够强时,材料的非线性得以激发,产生高阶电导率。材料的非线性性质主要包括谐波产生、多光子吸收、可饱和吸收以及光克尔效应等。随着二维过渡金属硫化物被不断研究,其非线性性质被广泛应用于超快激光器、超快光响应器件以及新型能源器件中,显示出强大的应用潜力。一些新型二维层状材料如单硫族化合物（Ga Te,Ga Se,In Te等）、三元素硫族化合物（Mo SSe）以及新型过渡金属硫化物（Zr Te5,Hf Te5）,由于其具有新的优异物理特性引起了研究人员的极大兴趣。本论文主要研究了新型二维层状材料——III/IV主族单硫化合物（Ga Te、Ge Te、Ga Se和Ge Se）的非线性光学特性以及作为可饱和吸收体在超快光纤激光器领域的应用。第二章主要介绍了几种常用的二维材料制备方法,包括自上而下的机械剥离、超声法,自下而上的化学气相沉积和磁控溅射法。超声辅助的液相剥离由于其成本低、可批量制备等特点被广泛应用。随后介绍了二维材料晶格结构的表征手段,主要有拉曼测试,光致发光测试,X射线衍射以及光学吸收。通过一系列表征手段对二维材料的晶格结构、电子带隙等进行分析,有助于对所制备二维材料的性能进行评估。最后介绍了可饱和吸收体的有关内容,主要包括可饱和吸收体的工作机制,不同类型的可饱和吸收体器件以及可饱和吸收的测量。第三章主要讨论了基本的非线性光学理论以及非线性测量技术等内容。非线性光学性质包括二阶非线性、三阶非线性和高阶非线性效应。其中三阶非线性效应主要包括三次谐波产生、四波混频、强度相关的折射率变化（光克尔效应、可饱和吸收）,可以用于光调制器、可饱和吸收体等非线性光学器件。其次,介绍了三阶非线性光学参数测量技术和超快载流子动力学研究的有关技术——Z-Scan/I-Scan技术和泵浦探测技术。开孔Z-Scan和闭孔Z-Scan测量可以得到材料的非线性吸收系数和非线性折射率。超时间分辨瞬态吸收光谱（TAS）是一种常见的泵浦探测技术,为研究物质激发态能量的弛豫过程提供有力的分析。第四章主要介绍了单硫族化合物可饱和吸收体在超快光纤激光器方面的应用。我们制备了基于Ga Te、Ge Te的微纳光纤可饱和吸收体器件并将它们分别应用于掺铒光纤激光器和掺镱光纤激光器中。通过调控腔内非线性以及色散关系,在1.5微米分别得到了450 fs和600 fs的锁超短冲输出,在2微米得到了980 fs和1.5 ps的锁模脉冲输出。其次,我们制备了基于Ga Se和Ge Se纳米片的聚合物薄膜并将它们嵌入到1.5微米光纤激光器中,得到了稳定的调Q脉冲输出。最后一章主要对所做的工作进行了总结,对实验不足的地方提出了进一步优化的方案同时对接下来的工作做了展望。希望通过不断优化达到目标成果。
肖石磊[5]（2020）在《光腔衰荡应力双折射测量技术研究》文中认为应力是光学元件例如光学基底、透镜、晶体、增透/高反射镜等在生产制造和光学系统使用过程中都需要着重控制的参数,以保证良品率和系统功能。针对各类光学元件应力的无损检测方法有XRD（X-Ray Diffraction）法、Stoney曲率法,拉曼光谱法等,以及基于应力双折射测量的数字光弹法、光弹调制器法等。目前,光弹调制器法应力双折射重复性测量精度达到5×10-5rad,应力测量精度在百Pa量级。本文提出了一种基于光腔衰荡的应力双折射测量技术,利用偏振光相位差在谐振腔内的来回反射累积作用,对腔内光学元件应力双折射的测量精度得到进一步提高,同时实现了应力双折射和光学损耗的同时二维扫描测量。谐振腔内光学元件应力双折射将导致检偏光腔衰荡信号偏离单指数形式。通过多光束叠加原理和偏振光干涉原理,推导得到双折射谐振腔输出的光腔衰荡信号为振荡地指数衰减信号,振荡频率和谐振腔内双折射相位差呈线性关系。谐振腔内的折射率各向异性引起两个谐振的正交偏振模式的差别,因此振荡来源于两个正交模式的干涉拍频。另外,当谐振腔内正交偏振模式的损耗存在差异时,比如折叠腔情形,检偏衰荡信号是复杂的多指数衰减和振荡信号。根据双折射光腔衰荡理论基础设计实现了基于633nm连续波光腔衰荡技术的光学元件应力双折射测量系统。测量谐振腔采用线偏振光输入,谐振腔输出信号通过偏振分光棱镜分为两束正交线偏振光进行探测。通过直接拟合双折射振荡衰荡信号对熔石英基底元件进行了测量,实现应力双折射相位差重复性测量精度2.38×10-6rad,即应力双折射光程差测量精度2.4×10-4nm。系统测量不确定度分析表明,重复性测量不确定度是影响绝对测量精度的首要因素。通过位移台实现了熔石英基底元件和单层膜光学元件的光学损耗和应力双折射的高精度二维扫描测量。光腔衰荡应力双折射测量技术将双折射相位差转化为振荡频率的测量,而非光强的直接测量,是一种绝对测量方法,具有更强的噪声抑制能力和更高的测量精度。通过双折射拟合的振荡振幅或者单指数拟合的衰荡时间随检偏器角度关系可确定应力双折射的快慢轴方向也即是主应力方向。因此最佳检偏角在第一和第二主应力的角平分线上,此时的振荡信号振幅达到最大值。理论分析结合变腔长实验表明,腔长增加能显着提高衰荡信号有效时长,在稳定腔范围内腔长越长则双折射测量精度越高。经过优化,系统应力双折射相位差重复性测量精度提高一倍,达到1.2×10-6rad。实验测得系统双折射测量动态范围达到104。对光学元件应力双折射进行扫描测量时,采用固定方位角的线偏振入射光可能导致扫描结果的错误,可采用圆偏振光入射测量。考虑开腔空气损耗的影响和变腔长方法,提出了基于光腔衰荡的高反射镜反射率和总损耗的高精度多腔长测量和验证方法。通过统计分布特性去除空气微粒噪声影响,经单腔长测量和多腔长测量结果比对验证,确定测得激光陀螺反射镜反射率为99.99956%,不确定度0.00002%。高反射镜的残余应力双折射的来源和控制问题是高精度干涉仪的关键问题。随着镀膜工艺的提升,残余应力双折射逐步降低至10-6rad量级,此时衰荡信号振荡不明显,不利于通过双折射拟合直接测量;但S偏振和P偏振衰荡振荡信号仍然偏离单指数且相位相反,可通过单指数拟合的衰荡时间差别估计应力双折射大小。通过小双折射近似和旋转高反镜法在零度入射角测量了同一批次镀制但层数不同的3个高反射镜的中心和面上残余应力双折射,测量精度达到1.3×10-7rad。实验结果表明,随着层数增加,高反射镜中心应力双折射增加;从反射镜中心到边缘,应力双折射下降。基于光腔衰荡技术的光学元件应力双折射测量方法比目前工业用应力双折射测量仪器测量精度提高一个数量级以上,在光学元件应力表征和研究上具有广阔的应用前景。
彭笑永[6]（2020）在《金属材料渗氮层厚度的激光超声检测方法研究》文中提出渗氮是制造业中应用较广泛的表面热处理工艺之一,40Cr钢渗氮处理后可有效提高材料的表面耐磨性和接触疲劳强度。其中渗氮层厚度是衡量渗氮工艺效果的重要依据和参数。传统法常采用硬度法、金相法等方法检测渗氮层深,而这些方法大都具有破坏性和不可重复性,所以实现对40Cr钢渗氮层厚度快速准确的无损检测尤为重要。为实现40Cr钢渗氮层厚度的无损检测,本研究提出了一种激光超声表面波无损检测的方法。利用脉冲激光在金属表面无损激励出表面波,通过激光干涉仪非接触地接收信号。由于整个检测过程具备非接触、无损、精确的特点,所以激光超声无损表征渗氮层厚度将会有较大的应用前景。本文具体研究内容包括以下几个方面:第一章:绪论。首先介绍了课题研究背景,简要概述了激光超声发展历程和应用;然后总结了激光超声表面波研究现状,最后提出了论文的主要研究内容。第二章:弹性固体中的超声波理论。本章首先分析了激光激发超声波机理,随后推导了表面波在弹性介质中的波动方程及表面波质点运动轨迹方程,解释了表面波传播特性,最后详细介绍了激光激励超声的基本理论。第三章:激光超声有限元模拟。本章首先介绍了有限元模拟激光激发超声的基本步骤,选取了激光超声的重要参数;然后,分析了各向同性材料中激光作用区域的温度场分布及超声波全场波形图;最后,利用有限元对弹性模量梯度变化层/基体模型进行求解,讨论了不同弹性模量梯度变化层厚度和不同弹性模量变化量对表面波频散曲线的影响。结果表明:弹性模量值和厚度影响表面波的频散曲线,这为表面波检测渗氮层提供了可行性的分析。第四章:金属材料渗氮层厚度的有损评价。首先,介绍了渗氮试样的调质工艺和离子渗氮工艺;然后,通过硬度法和金相法测量了渗氮层厚度,为激光超声检测渗氮层厚度提供了数据支撑,最后分析了渗氮层表面物相成分。第五章:金属材料渗氮层厚度的无损检测。首先,介绍了激光超声检测系统的工作和检测原理;然后,采用激光超声系统检测了不同渗氮时间的40Cr钢试样,得到了渗氮试样上的表面波信号;接着,通过二维傅里叶变换得到了不同渗氮时间试样的频散曲线;最后,对比不同渗氮试样的频散曲线。结果发现:利用表面波速度表征渗氮层厚度受到渗氮层厚的限制,当表面波检测渗氮层厚度小于某一值时,表面波的传播速度和渗氮层厚度有一定的对应关系,通过这种对应关系就可以近似得到渗氮层的厚度。第六章:总结论文的研究成果,并阐述了论文的不足和改进方法。
郑宇[7]（2020）在《同心层状磁性结构色微球的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理结构色微球是一种无角度依赖性的结构色材料,在传感、显示等领域具有独特的应用价值。磁性粒子可以在磁场控制下定向运动并具有磁热效应等特性,将磁性粒子引入到结构色微球中能够赋予微球多样化的功能,并极大地提升微球在医学分析与检测、微纳米马达、物质分离等方面的应用价值,具有十分重要的意义。现有的磁性结构色微球大多是通过各种单分散微球自组装而成,往往存在结构脆弱、颜色不均匀、磁性较差等缺点,这些缺陷极大地阻碍了磁性结构色微球的实际应用。针对上述问题,我们设计了一系列具有同心层状结构的新型磁性结构色微球,并通过原子层沉积（ALD）化学生长的方法在磁性Fe微球表面交替沉积Al2O3和ZnO薄膜,构建了上述微球。这些微球展示出了优异的稳定性、均匀艳丽的颜色以及较强的磁性。同时基于ZnO材料的多重响应特性,能够将微球用于构筑多功能传感器件。本文首先设计并制备了基于薄膜干涉的同心层状磁性结构色微球。以磁性Fe微球为内核,在其表面通过ALD化学生长的方法先沉积Al2O3层,再沉积ZnO层,构筑上述微球。通过调节薄膜厚度,制备出颜色分别为紫、青、绿、黄的一系列样品。随着微球表面ZnO层厚度的增加,对应的反射峰波长从433 nm增大到580 nm,最大反射率为15%左右。由于具有独特的中心对称的同心层状结构,微球的颜色十分均匀且具有角度无关特性。氧化物之间的化学作用,无机物材料的刚性以及紧密连接的层状结构使微球展示出了优异的机械稳定性、光稳定性以及耐溶剂特性。Fe内核较强的磁性赋予了微球磁控组装和运动的功能,能够在磁场控制下做出精密的定向运动,在微纳米马达领域具有广阔的前景。此外,进一步利用微球表面的ZnO材料的热释电效应和紫外响应特性,能将微球用于构筑基于单微球的微型多功能传感器件。该器件具有良好的功能性,能够对温度、呼吸、红外光、交变磁场、紫外光等进行响应,在呼吸监测、红外/紫外探测等领域具有广阔的应用前景。其次,设计并制备了基于一维光子晶体结构的同心层状磁性结构色微球。以Fe微球为内核,在磁性微球表面周期性的堆叠Al2O3层和ZnO层,构筑了上述微球。该微球具有角度无关且较为均匀的结构色,以及优异的机械稳定性、光稳定性和耐溶剂特性。值得注意的是,由于多层光子晶体薄膜增强了对光的反射与干涉,微球的最大反射率提高到了33%左右。优异的光学性能和机械稳定性使得基于一维光子晶体的磁性结构色微球更加适用于防伪、显示等领域。除此之外,Fe内核以及ZnO材料的热释电效应和紫外响应特性同样赋予了微球较强的磁性和多重传感特性,能够实现磁场控制下的组装和定向运动,以及对温度、呼吸、紫外光、红外光、交变磁场等物理量的检测。
李章瑜[8]（2020）在《钢筋混凝土简支梁应力状态的超声测试技术研究》文中进行了进一步梳理混凝土结构的应力状态,是评估其运营期间安全性能的重要指标。不同于传统的应力检测方法,本文以超声尾波为研究对象,分析多个荷载等级下钢筋混凝土简支梁的应力幅值特征。基于奇异值分解的理论方法,对应力幅值矩阵进行特征分解,构建了用于荷载拟合的特性向量。应力幅值作为信号处理的关键数据,要保证重复试验的超声尾波具有稳定性,为此展开了不同耦合条件的对比试验,并推导出三种优化数据的方法,最终选定了环氧树脂耦合剂和基于傅里叶变换的波形重采样方法,以提高应力幅值的稳定性。对梁的不同应力状态进行超声尾波采集,分析应力幅值矩阵与外荷载的线性关系和试验结果的重复性,评价超声尾波与荷载拟合模型的准确度。主要研究内容如下:（1）分析超声尾波在混凝土结构中的传播机理、信号特征和影响因素,调研声学信号的一般处理方法,提出基于奇异值分解的分析思路,建立应力幅值矩阵的荷载拟合模型,制定超声尾波研究梁应力状态的技术主线。对原始数据的稳定性优化,提出基于傅里叶变换和线性插值的预处理方案,以减小试验条件对荷载波形造成的影响,使得应力幅值矩阵的特性向量对试验荷载能够达到准确、可靠和稳定的拟合效果。（2）根据超声尾波理论和梁的计算模型,设计合理的试验加载方案,以达到混凝土结构发育超声尾波的最佳应力状态。比较不同荷载下的超声尾波相关系数,设定测试所需的最佳采样频率、时域范围和信号增益等参数。为查找数据稳定性的试验影响因素,展开了不同类型的对比试验,分析超声尾波能量与流质耦合剂、固体耦合剂、试验环境温湿度和超声波仪器温度之间的同步变化关系,确定出本文试验的最佳测试条件。（3）按从静到动的加载方式进行试验研究,首先分析自重应力下超声尾波的幅值稳定性,找到在静止状态时影响试验结果的主要因素;再进行间天加载试验,目的是在增加荷载时尽量减小不必要的扰动,分析尾波幅值与应力状态的定性关系。最后进行重复加载试验,以模拟梁的真实荷载工况,分析拟合值在横向上的线性相关系数和纵向上的标准差。对三种试验方案的影响因素进行分析,并将所有原始数据进行预处理优化,结合波形的幅值特征,量化荷载拟合结果的改善程度。
戎有英[9]（2019）在《金刚石色心单光子源的制备及其荧光寿命的高分辨测量》文中提出一直以来金刚石都以其宝石的璀璨和光芒深受人们的喜爱,而让研究者们更加青睐的则是它优异的物理性质、稳定的化学性质以及其内部蕴含着的多种多样的缺陷。金刚石内部杂质原子和晶格空穴组成的点缺陷（即色心）因其室温下稳定的单光子发射、自旋易操控等性质,结合金刚石载体自身的高稳定性、耐强酸强碱性、生物兼容性等优势,在量子信息处理、量子传感、生物标记、高分辨成像等领域展现出巨大的应用价值。目前对性能优异的色心的制备及其性质的高分辨表征通常都需要高温或低温、高压或低压等复杂的环境,导致所需设备庞大繁杂。因此,本论文以研制室温和大气环境下金刚石色心单光子源的高效制备方法和时域高分辨测量手段为目标,探索金刚石中应用最为广泛的两类色心——带负电的氮空穴（NV-）色心和硅空穴（SiV-）色心的简便快速制备及其荧光寿命的高分辨测量,以进一步推动金刚石色心在量子探测、量子信息技术、生物医学等众多领域中的应用。本论文的主要研究内容分为以下三部分:第一,研究了飞秒激光技术增强近表面NV-色心的产生。在金刚石表面旋涂硅纳米球,使用飞秒激光直接辐照金刚石表面,在强激光场作用下硅纳米球的库伦爆炸被触发,导致一部分快速逸出的硅离子注入到金刚石内部而增强了空穴的产生,库伦爆炸引起的局部热效应使得空穴移动与氮原子结合从而形成更多的NV-色心。与不涂硅纳米球的辐照区域相比,涂硅纳米球区域产生的NV-色心密度最高可增强15.5倍。通过控制飞秒激光的功率和脉冲数还可控制产生NV-色心的密度,且利用该方案产生的NV-色心均靠近样品表面。第二,研究了利用飞秒激光技术高效快速制备优质的SiV-色心单光子源。基于飞秒激光引起的硅纳米球的库伦爆炸,本论文实现了室温大气环境下金刚石中SiV-色心的简便制备。金刚石样品经过850°C高温退火后,其内部的空穴移动与硅杂质结合形成单个、多个或团簇形式的SiV-色心。利用飞秒激光技术制备的单个SiV-色心发光稳定而明亮,且具有良好的偏振特性和较短的荧光寿命。同样,研究证明产生的SiV-色心均靠近金刚石样品的表面。这些实验结果均表明飞秒激光技术可作为高效制备SiV-色心的有力工具。第三,基于单光子频率上转换技术实现了室温下SiV-色心少光子荧光寿命的高分辨测量。搭建SiV-色心荧光频率上转换装置,使用脉宽为11 ps的窄脉冲泵浦光作为高分辨时间探针在时域上扫描SiV-色心的衰减荧光,通过测量上转换光强度随泵浦光和荧光之间延时的变化情况,重构出SiV-色心的荧光衰减曲线,以此得到SiV-色心精确的荧光寿命。考虑到泵浦光与荧光在晶体中的走离效应和泵浦光脉宽产生的影响,此测量体系的时间分辨率达到13 ps。
梁红静[10]（2019）在《分子高次谐波产生中的多轨道效应》文中研究表明强场高次谐波产生是当前获得相干桌面化极紫外光源及合成阿秒脉冲的重要技术手段。高次谐波产生的研究有助于理解和调控相互作用过程,可以实现靶材内部信息的自探测。特别地,相比于原子体系,分子体系具有复杂丰富的量子态信息,其强场的高次谐波产生过程中蕴含着的轨道结构效应及动力学过程,是当前研究的重要前沿问题之一。分子的多轨道、多电子和多中心效应对谐波产生效率及分布产生重要的影响。精密调控谐波有利于短波光源高效输出及实现阿秒脉冲整形。同时基于高次谐波的分子轨道层析成像更需对多轨道多电子效应和库仑效应贡献的理解。论文研究了从简单双原子分子到三原子分子,并扩展至复杂多原子分子的高次谐波产生。通过测量准直分子的高次谐波产率及角度依赖关系,及其与强激光场参数（如偏振、光强等）的变化关系,揭示不同结构的分子轨道产生的高次谐波特性,进而理解强场分子高次谐波产生过程中的多电子和多轨道效应。论文主要获得以下研究结果:1)准直N2分子高次谐波的多轨道效应。发现了在线偏振激光下,平台区和截止区谐波产率出现明显不同的角分布特性,分析表明,其原因是N2分子的HOMO和HOMO-1轨道对高次谐波产生的影响。通过测量不同准直条件下不同阶次谐波产率的椭偏率依赖,发现分子轴垂直于激光偏振方向谐波产率的椭偏率依赖弱于平行时的结果,且随着谐波阶次的增加二者差别更明显;同时还观测到分子轴平行于激光偏振方向时N2分子的31st谐波产率的椭偏率依赖在线偏振时受到抑制,以上结果分析表明N2分子的多轨道及干涉抑制对高次谐波产生的影响。2)三原子分子CO2和N2O高次谐波的多轨道量子干涉效应。通过测量不同激光强度和椭偏率下CO2和N2O分子高次谐波光谱极小值的位置,发现随着激光强度的降低和椭偏率的增加,谐波光谱极小值向低阶移动,分析表明该谐波光谱极小值来源于不同通道间的动力学量子干涉。通过测量不同椭偏率下不同谐波阶次的角分布,指认了不同分子轨道对谐波的贡献。通过扩宽谐波光谱范围至近阈值区,观测到了低阶谐波光谱极小值结构,分析表明电子和电子间的库仑相互作用对谐波光谱的重要影响。3)准直C2H2分子高次谐波的多轨道效应。通过比较分子不同准直条件下谐波产率的椭偏率依赖,分析了分子HOMO轨道结构对高次谐波产生的影响。通过测量不同椭偏率下C2H2分子谐波产率的角分布,发现随着分子轴与驱动激光椭偏主轴的夹角的增大谐波产率单调递增,而对于较大的椭偏率,分子轴与驱动激光场椭偏主轴平行和垂直时的谐波产率差别较小。分析表明,C2H2分子的HOMO和HOMO-1轨道的贡献是导致谐波产率这一角度依赖的主要因素。
二、Effect of diffraction on the ultrasonic velocity measuredby the pulse interference method in VHF range（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effect of diffraction on the ultrasonic velocity measuredby the pulse interference method in VHF range（论文提纲范文）
（1）基于激光超声的金属构件裂纹定量表征技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题选题依据与背景意义 |
| 1.2 激光超声激发机理的研究现状 |
| 1.3 激光超声检测裂纹的研究现状 |
| 1.4 非线性超声检测裂纹的研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容与章节安排 |
| 2.激光超声的基本理论、数值模型与检测系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光超声的理论基础 |
| 2.2.1 激光热弹激发超声的基本理论 |
| 2.2.2 激光超声与裂纹非线性耦合的基本理论 |
| 2.3 激光超声的有限元模型 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 激光超声热-结构耦合模型 |
| 2.4 完全非接触式激光超声检测系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.激光瑞利波时域敏感特征表征微小表面裂纹 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光热弹激发瑞利波表面裂纹检测模型 |
| 3.3 表面裂纹深度特征线性激光瑞利波表征方法的仿真分析 |
| 3.3.1 基于回波法的表面裂纹深度特征表征的仿真分析 |
| 3.3.2 基于穿透法的表面裂纹深度特征表征的仿真分析 |
| 3.4 表面裂纹角度对反射系数特征量影响的仿真分析 |
| 3.4.1 深度不变时,裂纹角度对反射系数的影响 |
| 3.4.2 长度不变时,裂纹角度对反射系数的影响 |
| 3.5 基于回波法的表面裂纹深度特征线性表征方法的试验分析 |
| 3.5.1 含有标准表面裂纹的铝制构件 |
| 3.5.2 表面裂纹深度特征线性表征方法的试验分析 |
| 3.6 工业CT与巴克豪森磁噪声检测表面裂纹结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 4.基于双谱的激光超声非线性谐波特征表征微小表面裂纹 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双谱理论 |
| 4.3 基于双谱的非线性谐波特征量提取方法研究 |
| 4.4 反射瑞利波BDF特征量表征表面裂纹深度特征的仿真分析 |
| 4.4.1 非反射边界条件下BDF特征量表征表面裂纹深度 |
| 4.4.2 反射边界条件下BDF特征量表征表面裂纹深度 |
| 4.5 透射瑞利波BDF特征量表征表面裂纹深度特征的仿真分析 |
| 4.5.1 非反射边界条件下BDF特征量表征表面裂纹深度 |
| 4.5.2 反射边界条件下BDF特征量表征表面裂纹深度 |
| 4.6 表面裂纹角度对BDF特征量影响的仿真分析 |
| 4.7 反射瑞利波BDF特征量表征表面裂纹深度特征的试验分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5.激光超声纵波敏感特征表征内部裂纹长度 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光烧蚀激发纵波内部裂纹检测模型 |
| 5.3 内部裂纹长度特征线性表征的仿真分析 |
| 5.4 内部裂纹长度特征非线性表征的仿真分析 |
| 5.5 基于激光非线性谐波谱的金属构件内部闭合裂纹的检测试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.激光超声非线性调制波特征表征杆状构件内部闭合裂纹 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 杆状金属构件中激光超声导波的特性分析 |
| 6.3 金属构件内部闭合裂纹非线性特征提取方法的研究 |
| 6.4 扭杆的内部闭合裂纹SPC值表征的试验分析 |
| 6.4.1 试件 |
| 6.4.2 试验结果 |
| 6.5 连接块内部闭合裂纹SPC值表征的试验分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7.总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士(硕士)学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）Q345R制卷焊容器残余应力的电磁超声测量研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 容器残余应力检测方法 |
| 1.2.1 机械检测法 |
| 1.2.2 物理检测法 |
| 1.3 容器残余应力的有限元模拟进展 |
| 1.4 超声波法的发展 |
| 1.4.1 声弹性理论研究 |
| 1.4.2 超声波法测量焊接残余应力 |
| 1.5 电磁超声法 |
| 1.5.1 电磁超声应力检测原理 |
| 1.5.2 电磁超声法测量残余应力 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 卷焊容器残余应力的电磁超声法检测 |
| 2.1 电磁超声法残余应力测量原理 |
| 2.1.1 声弹性理论 |
| 2.1.2 平面应力状态下各向同性材料的横波声弹性公式 |
| 2.1.3 平面应力状态下各向异性材料的横波声弹性公式 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 电磁超声仪 |
| 2.2.2 万能试验机 |
| 2.3 声弹性系数标定 |
| 2.3.1 焊接钢板 |
| 2.3.2 焊接区域微观组织 |
| 2.3.3 标定试样 |
| 2.3.4 标定实验 |
| 2.3.5 数据分析 |
| 2.4 卷焊容器残余应力测量结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 卷焊容器残余应力的盲孔法测量 |
| 3.1 盲孔法计算公式 |
| 3.1.1 应力测量基本原理 |
| 3.1.2 应变释放系数塑性修正 |
| 3.2盲孔法实验 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 盲孔法测量残余应力 |
| 3.3 盲孔法与电磁超声法测量结果的对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 卷焊容器残余应力的数值模拟 |
| 4.1 焊接过程有限元分析理论 |
| 4.1.1 焊接温度场的分析理论 |
| 4.1.2 焊接应力场的分析理论 |
| 4.2 卷焊容器焊接残余应力的有限元模拟 |
| 4.2.1 模型建立与网格划分 |
| 4.2.2 热源模型的确定 |
| 4.2.3 材料物理参数的设定 |
| 4.2.4 应力场边界条件 |
| 4.2.5 焊接残余应力模拟结果分析 |
| 4.3 卷板残余应力的有限元模拟 |
| 4.3.1 四辊卷板模型的建立 |
| 4.3.2 卷板残余应力结果分析 |
| 4.4 卷焊容器有限元模型的验证 |
| 4.4.1 焊道简化合理性验证 |
| 4.4.2 网格敏感性分析 |
| 4.4.3 盲孔法验证卷焊容器模型 |
| 4.4.4 卷板残余应力修正母材区外表面模拟应力 |
| 4.5 数值模拟与电磁超声法结果的对比分析 |
| 4.5.1 焊接残余应力沿卷焊容器厚度的分布 |
| 4.5.2 有限元计算与电磁超声法结果的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）高强铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 铝合金的焊接方法及其存在的问题 |
| 1.2.1 铝合金单一焊接方法 |
| 1.2.2 铝合金复合焊接方法 |
| 1.3 残余应力研究方法概述 |
| 1.3.1 焊接残余应力测试方法概述 |
| 1.3.2 焊接残余应力数值模拟方法概述 |
| 1.3.3 模态试验法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验方法与设备 |
| 2.1 焊接试验设备 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 基于钻孔法的残余应力测试系统 |
| 2.3.1 硬件结构 |
| 2.3.2 软件结构 |
| 2.4 模态试验测量系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钻孔法测量VPPA-MIG复合焊接残余应力及误差分析 |
| 3.1 钻孔法测量原理 |
| 3.2 误差传递分析 |
| 3.2.1 误差传递理论分析 |
| 3.2.2 测量误差链 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 弹性模量误差分析 |
| 3.3.2 贴片误差分析 |
| 3.3.3 应变取值时间误差分析 |
| 3.3.4 VPPA-MIG复合焊接残余应力测量结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 模态试验法测量焊接残余应力原理及其应用 |
| 4.1 模态试验法测量原理 |
| 4.2 焊接残余应力及其分布 |
| 4.2.1 焊接残余应力产生机理及影响因素 |
| 4.2.2 焊接残余应力的分布 |
| 4.3 拟合焊接残余应力与固有频率的关系 |
| 4.3.1 数据拟合原理 |
| 4.3.2 残余应力与固有频率拟合过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 VPPA-MIG复合焊接残余应力模态试验法测量的数学建模 |
| 5.1 模态试验法测量VPPA-MIG复合焊接残余应力理论分析 |
| 5.1.1 理论解析VPPA-MIG复合焊接残余应力与固有频率的关系 |
| 5.1.2 模态试验验证 |
| 5.2 模态试验法测量复合焊接残余应力的数学建模及过程 |
| 5.2.1 获取不同模态的铝合金VPPA-MIG复合焊件 |
| 5.2.2 测量不同模态下铝合金VPPA-MIG复合焊件固有频率 |
| 5.2.3 测量不同模态下铝合金VPPA-MIG复合焊件残余应力 |
| 5.2.4 拟合铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力与固有频率的关系 |
| 5.3 模态试验法可靠性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 复合热源能量配比对VPPA-MIG复合焊接残余应力分布的影响 |
| 6.1 设置不同能量配比焊接参数 |
| 6.2 不同能量配比对复合焊接残余应力分布的影响 |
| 6.2.1 能量配比对复合焊接残余应力分布的影响 |
| 6.2.2 根据残余应力优化VPPA-MIG复合焊接参数 |
| 6.3 VPPA-MIG复合焊接与单MIG焊接残余应力对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 个人简历 |
（4）单硫族化合物的非线性光学特性与超快光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二维材料的基本性质 |
| 1.2.1 石墨烯 |
| 1.2.2 过渡金属硫化物 |
| 1.2.3 其它二维材料 |
| 1.2.4 二维材料异质结结构 |
| 1.3 二维材料光调制器件 |
| 1.3.1 全光调制方式 |
| 1.3.2 电光调制方式 |
| 1.3.3 热光调制及其它类型光调制 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 制备与表征 |
| 2.1 二维材料的常用制备方法 |
| 2.1.1 自上而下的制备方法 |
| 2.1.2 自下而上的制备方法 |
| 2.2 二维材料的表征 |
| 2.2.1 拉曼测试 |
| 2.2.2 光致发光测试 |
| 2.2.3 X射线衍射 |
| 2.2.4 光学吸收测试 |
| 2.3 可饱和吸收体的制备 |
| 2.3.1 可饱和吸收体的工作机制 |
| 2.3.2 二维材料可饱和吸收体类型 |
| 2.3.3 可饱和吸收特性测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 二维材料的非线性光学特性研究 |
| 3.1 二维材料非线性性质 |
| 3.2 二维材料非线性测量技术 |
| 3.2.1 Z-scan技术 |
| 3.2.2 I-scan技术 |
| 3.2.3 泵浦探测技术 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于二维材料的超快光调制器件 |
| 4.1 锁模技术 |
| 4.1.1 主动锁模 |
| 4.1.2 被动锁模 |
| 4.2 调Q技术 |
| 4.2.1 主动调Q |
| 4.2.2 被动调Q |
| 4.3 基于GaTe和 GeTe可饱和吸收体的被动锁模激光器 |
| 4.3.1 可饱和吸收体的制备和表征 |
| 4.3.2 非线性光学特性测试 |
| 4.3.3 掺铒、掺铥被动锁模光纤激光器 |
| 4.4 基于GaSe和 GeSe可饱和吸收体的被动调Q激光器 |
| 4.4.1 可饱和吸收体的制备及表征 |
| 4.4.2 非线性光学特性测试 |
| 4.4.3 被动调Q激光器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）光腔衰荡应力双折射测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.1.1 光学元件应力 |
| 1.1.2 应力的产生和影响 |
| 1.1.3 应变和双折射 |
| 1.2 光学元件应力无损检测 |
| 1.2.1 应力应变法 |
| 1.2.1.1 X射线衍射法 |
| 1.2.1.2 Stoney曲率法 |
| 1.2.1.3 显微拉曼光谱法 |
| 1.2.2 应力双折射法 |
| 1.2.2.1 数字光弹法 |
| 1.2.2.2 光弹调制器法 |
| 1.2.3 几种测量方法对比 |
| 1.3 偏振光腔衰荡法研究现状 |
| 1.3.1 各向异性Fabry-Perot干涉仪 |
| 1.3.2 各向异性光腔衰荡 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 双折射光腔衰荡理论 |
| 2.1 光弹效应 |
| 2.1.1 应力光弹定律 |
| 2.1.2 应力张量 |
| 2.1.3 应力分离 |
| 2.2 双折射谐振腔响应 |
| 2.2.1 往返琼斯矩阵模型 |
| 2.2.2 正交双频激光干涉模型 |
| 2.2.3 折叠腔琼斯矩阵模型 |
| 2.2.4 谐振腔内双折射叠加 |
| 2.3 本章小节 |
| 第三章 光学元件应力双折射和损耗同时测量 |
| 3.1 应力双折射和光学损耗 |
| 3.2 测量系统设计 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 典型双折射光腔衰荡信号和拟合方法 |
| 3.2.3 重复性测量精度 |
| 3.3 损耗和应力双折射扫描 |
| 3.3.1 扫描测量的意义 |
| 3.3.2 光学元件扫描测量 |
| 3.3.3 扫描测量准确性 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 光学元件双折射和损耗测量系统优化 |
| 4.1 系统优化设计 |
| 4.1.1 优化的方向 |
| 4.1.2 检偏角优化和主应力的方向 |
| 4.1.3 谐振腔长度优化 |
| 4.1.4 系统动态范围估计 |
| 4.1.5 扫描测量的优化 |
| 4.2 高精度损耗和反射率测量和结果验证 |
| 4.2.1 超低损耗反射镜的测量和验证 |
| 4.2.2 实验系统和验证方法 |
| 4.2.3 空气微粒的影响 |
| 4.2.4 多腔长测量和验证方法 |
| 4.3 本章小节 |
| 第五章 高反射镜残余应力双折射测量 |
| 5.1 反射镜双折射 |
| 5.1.1 反射镜双折射来源 |
| 5.1.2 界面反射双折射 |
| 5.1.3 残余应力双折射 |
| 5.2 高反射镜残余应力双折射 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 小双折射近似理论 |
| 5.2.3 反射镜样品和典型测量信号 |
| 5.2.4 高反射膜层数影响应力双折射 |
| 5.2.5 残余应力双折射的不均匀性 |
| 5.3 本章小节 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）金属材料渗氮层厚度的激光超声检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光超声发展概述 |
| 1.3 激光超声表面波的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 弹性固体中超声波理论 |
| 2.1 激光激励超声机制分析 |
| 2.2 弹性固体介质中的表面波 |
| 2.3 热传导理论 |
| 2.4 热弹耦合的有限元理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光超声有限元模拟 |
| 3.1 基于COMSOL仿真软件的激光超声模拟过程 |
| 3.2 模拟参数选取 |
| 3.2.1 材料参数 |
| 3.2.2 网格划分和时间步长 |
| 3.2.3 激光参数 |
| 3.3 各向同性材料的COMSOL数值模拟 |
| 3.3.1 温度场分布 |
| 3.3.2 全场波形图 |
| 3.3.3 信号分析 |
| 3.4 弹性模量梯度变化层/基体材料的COMSOL数值模拟 |
| 3.4.1 弹性模量梯度变化层深对表面波影响 |
| 3.4.2 弹性模量变化量对表面波影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 金属材料渗氮层厚度的有损评价 |
| 4.1 实验材料及渗氮工艺 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 渗氮处理 |
| 4.2 硬度法测渗氮层厚度 |
| 4.3 金相法测渗氮层厚度 |
| 4.4 XRD物相分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 金属材料渗氮层厚度的无损检测 |
| 5.1 激光超声检测系统 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 实验数据分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（7）同心层状磁性结构色微球的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 结构色 |
| 1.1.1 结构色的基本概念 |
| 1.1.2 结构色的机理 |
| 1.1.3 结构色材料的角度依赖性 |
| 1.2 结构色微球 |
| 1.2.1 常见结构色微球的类型 |
| 1.2.2 结构色微球的应用 |
| 1.3 磁性结构色微球 |
| 1.3.1 常见磁性结构色微球的类型 |
| 1.3.2 磁性结构色微球的应用 |
| 1.4 原子层沉积 |
| 1.4.1 原子层沉积的基本概念 |
| 1.4.2 原子层沉积的类型 |
| 1.4.3 原子层沉积可制备的材料 |
| 1.4.4 原子层沉积的应用 |
| 1.5 论文设计思想 |
| 2 基于薄膜干涉的同心层状磁性结构色微球的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2.2 同心层状磁性结构色微球的制备 |
| 2.2.3 同心层状磁性结构色微球的表征与测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 同心层状磁性结构色微球的成分与结构表征 |
| 2.3.2 同心层状磁性结构色微球的光学特性 |
| 2.3.3 同心层状磁性结构色微球的稳定性 |
| 2.3.4 同心层状磁性结构色微球的磁控组装及运动 |
| 2.3.5 同心层状磁性结构色微球的多重传感特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于一维光子晶体的同心层状磁性结构色微球的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品及仪器 |
| 3.2.2 同心层状磁性结构色微球的制备 |
| 3.2.3 同心层状磁性结构色微球的表征与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 同心层状磁性结构色微球的成分与结构表征 |
| 3.3.2 同心层状磁性结构色微球的光学特性 |
| 3.3.3 同心层状磁性结构色微球的稳定性 |
| 3.3.4 同心层状磁性结构色微球的磁控组装及运动 |
| 3.3.5 同心层状磁性结构色微球的多重传感特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）钢筋混凝土简支梁应力状态的超声测试技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 混凝土结构的应力检测 |
| 1.1.2 混凝土的超声测试技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 本文的理论基础与应用 |
| 2.1 声弹性理论及应用 |
| 2.1.1 声弹性波的传播 |
| 2.1.2 一维波动方程及其通解 |
| 2.1.3 变化介质的声弹性应变值 |
| 2.1.4 混凝土的声弹特性 |
| 2.2 超声尾波理论 |
| 2.3 奇异值分解及应用 |
| 2.3.1 奇异值分解基本理论 |
| 2.3.2 应力幅值矩阵的奇异值分解应用 |
| 2.4 数字信号的处理基础 |
| 2.4.1 尾波信号的离散傅里叶变换处理 |
| 2.4.2 尾波信号的小波变换处理 |
| 2.5 混凝土超声测试的影响因素 |
| 2.5.1 混凝土骨料与结构截面尺寸 |
| 2.5.2 温度和湿度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 试验设计与实施 |
| 3.1 试验梁的设计 |
| 3.2 试验荷载的确定 |
| 3.2.1 受载混凝土的超声传播特性 |
| 3.2.2 加载模型分析 |
| 3.3 测试系统的选择 |
| 3.3.1 超声仪器的选择 |
| 3.3.2 换能器的选择 |
| 3.4 试验实施方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 预试验的数据处理及分析 |
| 4.1 数据稳定性的影响因素分析 |
| 4.1.1 超声仪器温度 |
| 4.1.2 耦合剂性能 |
| 4.2 尾波信号的预处理 |
| 4.2.1 预处理的三种方法 |
| 4.2.2 预处理前后的信号稳定性分析 |
| 4.3 自重应力状态下的预处理优化 |
| 4.3.1 数据处理结果及分析 |
| 4.3.2 数据的预处理优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 加载试验的数据处理及优化 |
| 5.1 凡士林耦合状态下的数据处理及优化 |
| 5.2 间天加载试验的数据处理及优化 |
| 5.3 重复加载试验的数据处理及优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（9）金刚石色心单光子源的制备及其荧光寿命的高分辨测量（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金刚石 |
| 1.2.1 金刚石的结构和性质 |
| 1.2.2 金刚石的分类 |
| 1.2.3 金刚石中的缺陷 |
| 1.3 NV色心 |
| 1.3.1 电子结构 |
| 1.3.2 光学性质 |
| 1.3.3 自旋性质 |
| 1.3.4 光学探测磁共振 |
| 1.4 SiV色心 |
| 1.4.1 电子结构 |
| 1.4.2 光学性质 |
| 1.5 金刚石色心的制备 |
| 1.5.1 电子束轰击法 |
| 1.5.2 重离子轰击法 |
| 1.5.3 化学气相沉积法 |
| 1.5.4 离子注入法 |
| 1.5.5 飞秒激光辐照制备NV~-色心 |
| 1.6 金刚石色心的应用 |
| 1.6.1 验证基础物理概念 |
| 1.6.2 量子信息处理 |
| 1.6.3 生物标记 |
| 1.6.4 高分辨成像 |
| 1.6.5 量子传感器 |
| 1.7 本论文的主要工作和创新点 |
| 1.7.1 论文的选题和研究内容 |
| 1.7.2 论文的创新点 |
| 第二章 飞秒激光辐照增强NV~-色心的产生 |
| 2.1 飞秒激光与物质相互作用 |
| 2.1.1 飞秒激光在空气中传播 |
| 2.1.2 飞秒激光与金刚石的相互作用 |
| 2.1.3 飞秒激光作用下硅的库伦爆炸 |
| 2.2 飞秒激光辐照增强NV~-色心的产生 |
| 2.2.1 样品准备 |
| 2.2.2 飞秒激光辐照样品 |
| 2.3 激光辐照后样品的荧光表征 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 样品的荧光检测 |
| 2.3.3 单个NV色心的检测 |
| 2.3.4 单个NV色心的深度 |
| 2.3.5 样品退火 |
| 2.4 NV~-色心的形成过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 飞秒激光辐照制备金刚石SiV~-色心 |
| 3.1 激光辐照后样品的荧光表征 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 飞秒激光辐射后样品的发光特性 |
| 3.1.3 单个SiV~-色心的检测及发光性质表征 |
| 3.1.4 单个SiV~-色心的深度 |
| 3.2 SiV色心的形成过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于频率上转换技术的荧光寿命高分辨测量 |
| 4.1 少光子荧光寿命测量方法 |
| 4.1.1 时间相关单光子计数法 |
| 4.1.2 单光子频率上转换法 |
| 4.2 SiV~-色心荧光频率上转换 |
| 4.2.2 实验装置 |
| 4.2.3 实验参数 |
| 4.2.4 频率上转换的实现 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 频率上转换法 |
| 4.3.2 与TCSPC法比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
| 学术论文 |
| 专利 |
| 参加国际学术会议 |
| 致谢 |
（10）分子高次谐波产生中的多轨道效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超短超强激光脉冲与原子分子的作用 |
| 1.1.1 强激光场中分子的准直 |
| 1.1.2 强激光场中的电离 |
| 1.1.3 高次谐波 |
| 1.2 高次谐波的应用 |
| 1.2.1 高次谐波在阿秒脉冲方面的应用 |
| 1.2.2 高次谐波在探测原子分子的电子结构和动力学过程中的应用 |
| 1.2.3 高次谐波在单色极紫外(XUV)光源方面的应用 |
| 1.3 分子高次谐波的研究进展 |
| 1.3.1 利用分子高次谐波探测分子的超快动力学行为 |
| 1.3.2 利用分子高次谐波探测分子的轨道结构信息 |
| 1.3.3 利用分子高次谐波探测分子的多轨道效应 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第二章 实验装置 |
| 2.1 高次谐波的产生和探测系统 |
| 2.1.1 实验真空系统 |
| 2.1.2 超声分子束 |
| 2.1.3 极紫外平场光栅光谱仪 |
| 2.1.4 极紫外平场光栅光谱仪的标定 |
| 2.2 飞秒激光及光路系统 |
| 2.2.1 飞秒激光系统 |
| 2.2.2 非绝热准直分子的光路系统及光强校准 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 准直N_2分子高次谐波的多轨道效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 分子准直 |
| 3.3.1 分子准直的理论模型 |
| 3.3.2 多参量对分子准直的优化 |
| 3.4 线偏振强激光场下准直N2分子高次谐波的角分布 |
| 3.5 准直N_2分子高次谐波的椭偏率依赖 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三原子分子高次谐波的多轨道量子干涉效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 动态干涉极小值的光强依赖 |
| 4.4 椭偏率对三原子分子高次谐波动态干涉极小值的影响 |
| 4.5 强激光场下CO_2和N_2O分子高次谐波的角分布特征 |
| 4.6 电子间库仑相互作用对高次谐波光谱的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 准直C_2H_2分子高次谐波的多轨道效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线偏振强激光场驱动C_2H_2分子的高次谐波辐射 |
| 5.3 准直C_2H_2分子高次谐波的椭偏率依赖 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
四、Effect of diffraction on the ultrasonic velocity measuredby the pulse interference method in VHF range（论文参考文献）
- [1]基于激光超声的金属构件裂纹定量表征技术研究[D]. 刘辉. 中北大学, 2021(01)
- [2]Q345R制卷焊容器残余应力的电磁超声测量研究[D]. 欧阳林婷. 浙江大学, 2020(08)
- [3]高强铝合金VPPA-MIG复合焊接残余应力测试研究[D]. 甘世明. 内蒙古工业大学, 2020
- [4]单硫族化合物的非线性光学特性与超快光纤激光器研究[D]. 张梦羽. 深圳大学, 2020(10)
- [5]光腔衰荡应力双折射测量技术研究[D]. 肖石磊. 电子科技大学, 2020(01)
- [6]金属材料渗氮层厚度的激光超声检测方法研究[D]. 彭笑永. 郑州大学, 2020(02)
- [7]同心层状磁性结构色微球的制备及其性能研究[D]. 郑宇. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]钢筋混凝土简支梁应力状态的超声测试技术研究[D]. 李章瑜. 重庆交通大学, 2020
- [9]金刚石色心单光子源的制备及其荧光寿命的高分辨测量[D]. 戎有英. 华东师范大学, 2019(08)
- [10]分子高次谐波产生中的多轨道效应[D]. 梁红静. 吉林大学, 2019(02)