关建飞
- 作品数：33 被引量：133H指数：8
- 供职机构：南京邮电大学光电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：电子电信理学金属学及工艺文化科学更多>>
- 脉冲激光线源热弹激发超声导波的数值研究
- 2011年
- 考虑激光作用过程中材料热物理参数随温度变化的非线性效应,在两维平面内建立了平面应变有限元模型,基于热弹耦合理论数值模拟了脉冲激光线源辐照金属铝板表面激发超声导波的物理过程。数值模拟分别得到了脉冲激光线源在厚度为1 cm与0.2 mm的铝板中激发出的声表面波与Lamb波的时域波形。其中声表面波包括掠面纵波、表面横波与瑞利波3种模式,而Lamb波主要包含低阶对称与反对称模式。最后讨论了不同半宽的激光线源对声表面波以及Lamb波位移信号时域波形的影响,初步建立了线源激光脉冲输入参数与超声导波波形特征之间的对应关系。为激光超声用于材料性能的表征提供了定量的基础。
- 关建飞
- 关键词：有限元法导波
- 近表面弹性性质连续变化材料中激光声表面波的理论研究被引量：5
- 2007年
- 基于金属材料近表面层弹性性质(杨氏模量)的连续变化,建立了一种激光在基底上的梯度材料中激发声表面波的理论模型,并用有限元方法模拟了脉冲激光作用于材料上表面激发出的超声波及其传播过程·讨论了表面层厚度的变化以及表面层弹性性质的变化对热弹条件下产生的声表面波波形特征的影响,并分别计算了两种情况下的声表面波的相速度色散,得到了两种情况下声表面波的变化规律·
- 袁玲沈中华关建飞倪晓武陆建
- 关键词：激光技术超声学有限元法声表面波色散
- 基于柱状金属材料表面激光激发超声波的有限元分析
- 2013年
- 基于热弹激发机制,建立了激光在圆柱侧面激发超声波的有限元模型,研究了在不同厚度及不同曲率半径下铝质圆柱(管)中头波的传播规律,分析了头波的传播特性。模拟结果表明:头波在柱体内部一定角度范围(临界角)内产生,并以略大于瑞利波的速度沿直线传播,在传播过程中逐渐远离瑞利波,并向纵波逼近;临界角(最大振幅处)的正弦值近似等于柱体中瑞利波与纵波的波速之比;在界面处,一部分头波渗透出来沿周向传播,并迅速衰减,另一部分则发生反射,沿直线传播至界面处渗出,没有发生明显的衰减。
- 王贵鑫严刚关建飞
- 关键词：激光技术有限元方法无损检测
- 矩形晶格双芯光子晶体光纤的耦合特性被引量：8
- 2013年
- 基于平行波导横向耦合理论,研究了矩形气孔阵列的双芯光子晶体光纤的耦合特性,并数值计算了光纤的结构参量对耦合特性的影响。计算结果表明,在1.55μm波长处,增大竖直方向气孔间距或缩小横向气孔间距并减小气孔半径都有利于减小光纤的耦合长度,耦合长度差也相应减小。在此基础上设计了一种基于矩形晶格结构具有耦合长度极短(125μm)、分离比较高(38dB)的偏振分束器。
- 耿开胜关建飞
- 关键词：光学器件双芯光子晶体光纤偏振分束器
- 表面垂直裂痕诱发瑞利波散射的数值分析被引量：6
- 2006年
- 激光激发的声表面波为材料表面缺陷的检测提供了有力的工具。针对含缺陷材料在模型边界上的复杂性,建立了基于平面应变的有限元模型并选取了相同厚度但含有不同深度的表面裂痕的单层铝板进行了对比计算,得到了声表面波经过不同深度的表面裂痕时产生的反射及透射信号波形的时域特征。进而引入了基于Wigner-Ville分布理论的时-频分析方法计算裂痕前、后散射的瞬态表面波的能量在时间-频率平面内分布的情形。结果显示:声表面波接近中心频率的某一频率成分在经过深度小于其中心波长的表面缺陷时,随着裂痕深度的增加,对应于该频率的反射系数呈现单调递增的趋势;而透射系数呈现递减的特征,这一结果可以为激光超声检测表面缺陷提供一种定量的表征手段。
- 关建飞沈中华许伯强倪晓武陆建
- 关键词：激光激发瑞利波有限元法WIGNER-VILLE分布
- 涂层-基底系统激光激发表面波的时间-频率分析被引量：7
- 2004年
- 基于Wigner Ville分布的时间 频率分析方法 ,对用有限元方法得到涂层 基底系统中的模拟激光超声信号进行分析 ,得到了在该系统中激光激发的瞬态表面波形的模态和能量分布的特征。只需利用单次测量波形 ,通过群延迟时间估计 ,得到涂层 基底系统中表面波的群速度分布。时间 频率方法计算群速度只要单个位移时间波形 ,相比传统群速度的计算和测量比较简单。
- 许伯强沈中华倪晓武关建飞陆建
- 关键词：激光超声WIGNER-VILLE分布群速度
- 基于微流控光开关的波导结构分析与优化
- 2011年
- 光开关是全光网的关键器件,提出一种全新基于微流控技术的波导型光开关设计。通过电控方法改变光波导结构,实现光路变化。基于有限元方法,重点研究了光开关插入损耗、串扰、透过率等参数,对波导层光传输性能进行评价。优化结果表明,当波导层以一定角度斜交叉时,透过率提高,插入损耗降低,最低降到0.18dB,实现了光开关的结构优化。由于采用微流控技术和有机光学材料,这类开关体积小、结构简单、成本低,易于集成大规模光开关阵列。
- 徐宁陈思涂兴华陈陶梁忠诚关建飞
- 关键词：光开关微流控有限元
- 激光声表面波及其探测表面缺陷的机理研究
- 本文采用有限元法研究了激光点源和环源在铝板表面热弹激发超声的物理过程，建立了激光线源激发声表面波的有限元模型，进而研究了线光源激发的声表面波与铝板表面缺陷的相互作用过程。
建立了轴对称的有限元模型，模拟了不同光...
- 关建飞
- 关键词：激光激发声表面波
- 金属和非金属材料中激光超声前驱小波分析被引量：11
- 2006年
- 根据激光脉冲的时间分布、空间分布及材料物理参数与激光超声波形特征的关系,采用有限元方法(FEM)建立了激光超声的热弹有限元数值模型,得到了金属和非金属材料中的温度场分布,将温度场作为超声力源进而得到热弹激发的超声对心波形。根据对心波形,分析了前驱小波的成因和规律。结果表明,金属材料中由于热扩散效应在金属表面附近激发出一个位于表面的力源;非金属材料由于同时存在光学穿透效应,在材料表面层下形成一个有一定深度的体力源。激光辐照导致金属材料中加热区域急速膨胀进而产生垂直于表面方向的应力,而非金属材料该垂直表面方向的应力作用于材料表面下方一定深度处。因此金属材料中前驱小波为单极波形,而在非金属材料中表现为双极波形。前驱小波波形的特征反映了材料的物理性质和参数。该研究为利用前驱小波进行材料的定量检测和无损评价提供了依据。
- 王纪俊沈中华许伯强关建飞倪晓武陆建
- 关键词：激光物理超声有限元法
- 板状材料中脉冲激光激发超声导波的数值分析被引量：10
- 2005年
- 利用有限元法(FEM)对板状金属材料中脉冲激光激发的超声导波进行了理论研究。在考虑热弹激发的条件下,利用三维轴对称的有限元模型,计算了相同能量的分别具有不同聚焦半径以及脉冲宽度的脉冲激光光源直接作用于Al板表面激发出的声表面波信号的时域特征,并利用Wigner Ville分布的时频分析工具得到了信号能量在频域上的分布特征。研究结果表明,激光单脉冲能量不变的情况下,超声导波信号的峰值幅度随着脉冲激光的聚焦半径的减小而逐渐增大;同时缩小聚焦半径也可以提高超声导波的频带宽度;然而脉冲宽度的变化却没有引起超声信号在时域及频域特征上的明显变化。
- 关建飞沈中华许伯强陆建倪晓武
- 关键词：WIGNER-VILLE分布超声导波焦半径
