双曲正弦平方——高斯光束的聚焦特性

引言 在一些实际应用中，要求功率密度更高、光斑更小的光束，而光束的聚焦则是提高光束功率密度、减小光束光斑的重要手段之一，因而强激光技术领域中光束的聚焦特性成为人们感兴趣的研究课题之一。光束聚焦场的光强分布、焦移和光束的束宽是研究光束聚焦特性的重要内容。自Casperson等通过直接解赫姆霍兹方程得到了正弦类高斯光束后，人们对双曲余弦一高斯光束的特性已进行了详细的研究和讨论。     

用二阶矩法研究复宗量正弦-高斯光束的焦移

根据Collim公式，研究了复宗量正弦-高斯光束通过薄透镜的聚焦特性，发现聚焦复宗量正弦．高斯光束的轴上光强为零．用二阶矩法推导出了复宗量正弦-高斯光束的束腰宽度及其位置的解析表达式，用此表达式可计算复宗量正弦-高斯光束的焦移．作为特例，给出了聚焦正弦-高斯光束和聚焦双曲正弦．高斯光束的相对焦移解析表达式．研究表明，相对焦移与光学系统参数、光束参数以及菲涅耳数有关．当光束的入射面与透镜的距离取适当值时，会出现无焦移现象．     

贝塞尔高斯光束通过硬边光阑的衍射损耗

对无衍射光束－贝塞尔高斯光束通过硬边光阑时的功率损耗作了研究,给出了普适的损耗公式。作为应用举例,对零阶贝塞尔高斯光束通过圆孔硬边光阑时的衍射损耗作了详细的计算。对计算结果进行了分析和讨论。该方法还可用于其它光束通过硬边光阑的衍射损耗计算。     

超短脉冲椭圆高斯光束的自由传输

基于傅里叶变换的方法,得到了超短脉冲椭圆高斯光束在自由空间中的解析表达式．并通过例子研究了超短脉冲椭圆高斯光束的传输性质．结果表明：在传输过程中,由于横向衍射效应和时空耦合效应,导致了光束边沿的脉冲延迟、椭圆长短轴的交换,及脉冲不同位置处的图样差异等效应．     

一维线阵离轴高斯光束的远场发散角和方向性

根据广义惠更斯-菲涅尔原理,采用积分变换,推导出一维线阵离轴高斯光束通过自由空间传输的远场发散角解析式,以研究其远场发散角的特性和方向性.研究表明:一维线阵离轴高斯光束的远场发散角随子光束数目增加和子光束相对间距减小而减小;当子光束数目和相对间距增大到一定值后,远场发散角变化缓慢;在一定条件下,一维线阵离轴高斯光束与单束高斯光束具有相同的方向性.     

δ-Al2O3短纤维增强Al合金复合材料热残余应力及其影响

用弹塑性有限元法和双纤维模型研究了δ-Al2O3，短纤维增强Al合金复合材料在室温下的热残余应力的分布及其对复合材料整体力学性能的影响．计算了体积分数为20％的3种δ-Al2O3／A1合金复合材料的拉伸应力-应变关系，并与实验结果比较．纤维间相互作用使复合材料基体中的热残余应力的大小发生了变化，但对其空间分布规律没有影响．对于体积分数为20％的短纤维增强δ-Al2O3／Al-5．5Mg和δ-Al2O3／Al-5．5Zn复合材料，用双纤维模型的三维弹塑性有限元方法计算的应力-应变曲线与实验曲线符合得较好，但δ-Al2O3／Al-12 Si复合材料的模拟结果与实验结果相比误差较大．     

高斯光束成象公式和放大率公式在光纤耦合问题中的应用

本文推导了高斯光束成象公式和放大率公式并应用它们于光纤耦合问题的研究。     

土工参数相关范围及相关距离的计算方法

土工参数具有空间变异性，描述这种空间变异性较好的方法是Vanmarcke提出的随机杨理论；本文根据一维平衡高斯随机场理论。讨论了方差折减系数、相关距离等概念。归纳了相关范围和相关距离的计算方法，并提出了计算δ的AR（P）自回归模拟方法。实例计算表明，计算结果和其他方法的计算结果相近。     

160Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.     

部分相干平顶光束空间相干度的传输方程及特性

根据惠更斯-菲涅耳原理,导出了部分相干平顶光束在自由空间中光束空间相干度的传输方程,并通过数值计算研究了光束空间相干度的传输特性,研究表明,部分相干平顶光束空间相干度会出现振荡和相位奇异现象;随光束相关长度和光束阶数的减小,光束空间相干度的振荡减弱,相位奇异点减少;随光束传输距离的增大,光束空间相干度的振荡增强,相位奇异点增多,且宽度增大,即光束的空间相干性变好;光束空间相干度宽度与光强宽度的关系与光束阶数和光束传输距离无关,仅与光束相关长度有关。     

基于HyperWorks的某车架铆接方式的对比分析

分别采用3种方式模拟某车架横梁和纵梁的铆接。利用HyperWorks的Optistruct求解器计算3种模型的弯曲、扭转刚度和模态。计算结果表明,rbe2单元模拟铆接比rbe2+beam单元模拟铆接的刚度大。弯曲、扭转刚度和模态频率的差别都小于5%,可以认为是等效的。由于点对点的rbe2模拟连接简单方便,在车架刚度、模态分析时推荐采用rbe2模拟铆接。     

部分预应力混凝土梁抗剪强度的分析与计算

本又对影响部分预应力混凝土梁杭剪强度的几个主要因素:预应力度, 剪跨比;混凝土杭拉强度;纵向配筋率;配箍率,上翼缘宽度等进行了 分析,并依据国内外部分试验资杆,提出了部分预应力混凝土杭剪强度 的计算公_式,与试验结果比较,有令人满意的吻合性及较好的适用性, 可供工程设计参考。      

软岩高边坡多级框架锚杆设计计算方法

针对加固软岩高边坡多级锚杆框架现有设计计算方法的不足,基于多级框架锚杆加固边坡机理,确定不同的边坡破坏模式.在此基础上,在给定的设计安全系数下,通过分析边坡稳定性确定锚杆设计拉力;进而考虑锚杆与框架梁以及框架梁与坡体之间的相互作用,根据静力平衡和变形协调关系并采用Winkler地基模型计算梁的设计内力;由此建立了多级框架锚杆的一种新的设计计算方法,并通过室内模型试验验证了所提方法的合理性.研究结果表明,作用于各级坡框架梁的坡体压力,整体上具有“中间大,两端小”的抛物线型分布特点.      

Theoretical analysis of natural frequency of externally prestressed concrete beam based on rigidity correction

A dynamic test on externally prestressed simply supported concrete beams separately with three typical types of tendon distributions was conducted. The results show that the natural frequencies of the beams increase with the increase in the prestressing force at,the tensioning stage, and the natural frequencies decrease after the cracks occur in the beams. Following the calculation formula of natural frequency of externally prestressed beam, which was reported in a literature, the natural frequencies of the experimental beams are calculated, and big errors are found between the test results and the calculated ones of natural frequency values. As a result, this paper has tried to adopt two methods to correct the rigidity parameter of the concrete beam in the formula for natural frequency calculation, and to use the corrected formula to calculate the frequencies of the experimental beams. The calculation results indicate a good consistency with the experimental ones, which verifies the feasibility of the corrected formula.     

Research on Motion Estimation Algorithm of Star Point Based on Nonlinear Gaussian Fitting

The energy distribution model of motion blurred star point is analyzed. The distribution of the star point approximates to a two-dimensional (2D) Gaussian distribution under degeneration. Two multi-parameter nonlinear Gaussian fitting methods (GFMs) are proposed, and the relationship between fitting parameters and motion blur parameters is analyzed. Estimation of the parameters of motion blur by fitting parameters is calculated to realize the error compensation of the motion blur. The simulation results show the effectiveness and accuracy.     

部分预应力混凝土梁斜裂缝宽度计算的探讨

本文分析和讨论了影响部分预应力混凝土(以下以P.P.C.代之)梁斜裂缝开展的各主要因素,并根据38次P.P.C.梁的抗剪试验实测资料,提出了一个斜裂缝宽度的计算公式,该公式以简单的形式综合考虑了影响斜缝开展的主要因素,具有较广泛的适用性,可供本课题的继续研究参考。     

钢-混凝土组合梁翼板开裂的影响因素及控制方法研究

在钢-混凝土连续组合梁的负弯矩区,由于混凝土板受拉,使翼板容易开裂,造成耐久性下降。在大量调研的基础上,对组合梁负弯矩区混凝土翼板开裂的影响因素及开裂控制方法进行归纳和总结,对组合梁裂缝宽度的计算公式进行比较分析,可为组合梁负弯矩区开裂及控制方法研究提供理论依据。     

悬索桥成桥线形求解方法比较

本文采用Excel内置计算公式,根据确定的设计参数,采用分段悬链线解析方法快速计算出悬索桥成桥线形;并结合有限元软件Midas以及大型通用有限元软件ANSYS,根据悬索桥受力特点计算出相应成桥线形,并将这三种(两类)方法计算结果进行相互校核。结果表明,分段悬链线结合Excel计算能够快速计算出成桥线形;有限元方法具有对整体结构分析结果直观和全面的优点。这两类分析方法可为同类工程的设计提供参考。