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登錄透射系數(shù)的案例
聲學(xué)超表面- 2015-PRA 基于聲學(xué)metasurface的異常折射
在往期帖子Metasurface- 2011 Science 基于metasurface的異常反射與折射中,我們已經(jīng)介紹了如何設(shè)計(jì)光學(xué)天線來實(shí)現(xiàn)對電磁波的波前調(diào)控,而在程老師的這篇工作中,作者是通過設(shè)計(jì)亥姆霍茲共振腔(Helmholtz resonators, HR)來實(shí)現(xiàn)對聲波相位的調(diào)控的:
如上圖所示,聲波沿x方向入射,該超表面結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對透射相位的任意調(diào)控。幾點(diǎn)點(diǎn)評:
1,該聲學(xué)超表面的厚度w,僅有λ0/2,每個(gè)單元的高度h僅有λ0/10,所以都算是非常亞波長了。
2,由于單個(gè)HR對聲波相位的調(diào)控能力有限,為了實(shí)現(xiàn)0~2π范圍的調(diào)控,每個(gè)單元由四個(gè)HR組成。
3,而多個(gè)HR的引入,又會造成阻抗的失配,為了提高透射效率,作者又添加了一條高度h1的通道,在諧振波長λ0入射下,w = λ0/2起到了FP腔的作用,實(shí)現(xiàn)了高透射。
我們假設(shè)入射聲波頻率1kHz,來確定上述尺寸參數(shù)。以h1為變量,我們可以得到透射率和透射相位的變化情況(原圖Fig.2b):
上圖藍(lán)線為透射系數(shù)絕對值,表明當(dāng)h1/h >0.16以后,透射系數(shù)都很高接近0.9。而綠線為歸一化的透射相位Φ/2π,則表面可以實(shí)現(xiàn)2π范圍內(nèi)的相位調(diào)控。挑選不同的h1/h值,可以仿真得到均勻的相位梯度變化(原圖Fig.2c):
有木有感覺和2011年metasurface鼻祖文章同一個(gè)套路?關(guān)于仿真細(xì)節(jié),模數(shù)哥做些點(diǎn)評:
1,雖然超表面的尺寸比較小,但是此處僅探討原理,不考慮小結(jié)構(gòu)的粘滯損耗,所以我們無需選擇熱聲,只需要選擇Pressure Acoustics, Frequency Domain(acpr)進(jìn)行仿真。背景環(huán)境即為空氣,而超表面結(jié)構(gòu)由3D打印而成,密度和聲速文章均已給出。
展開 Comsol 薄膜型聲學(xué)超材料隔聲性能(嵌入質(zhì)量塊)
一、搭建模型
中間位置為薄膜包覆的質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)
二、網(wǎng)格劃分
應(yīng)力分布
傳遞損失曲線
透射系數(shù)曲線
在隔聲谷位置的透射系數(shù)很高。
有需要源文件和講解視頻的可以與我們聯(lián)系,優(yōu)惠不斷;
為方便交流學(xué)習(xí),大家如果有好的案例可以提供給我們,我們支付費(fèi)用,或者交換同等難度案例;
VCSEL激光器原理,結(jié)構(gòu),工藝與熱計(jì)算(匯總長篇)
顯然,形成亮暗干涉條紋的位置,有下述條件決定:
相應(yīng)光程差
2.2平行板多光束干涉
圖7 在透鏡焦平面上產(chǎn)生多光束干涉
如上圖7,在計(jì)算干涉場上任一點(diǎn)P(在透射方向相應(yīng)點(diǎn))的光強(qiáng)度。與P 點(diǎn)(和)對應(yīng)的多光束的入射角為,它們在平行板內(nèi)的折射角為,因而相繼兩束光的光程差為
相位差
式中是平板的光學(xué)厚度,為真空中的波長。假設(shè)光束從周圍介質(zhì)射入平板內(nèi)時(shí),反射系數(shù)為,透射系數(shù)為r,從平板射出時(shí)相應(yīng)的系數(shù)為,并設(shè)入射光的振幅為,則從平板反射出來的各光束的振幅依次為
從平板透射出來的各光束的振幅依次為
因此,可以把所有的反射光束在P點(diǎn)的場分別寫為
為初始相位常數(shù)。當(dāng)棄去共同的因子后,P點(diǎn)和成場的振幅為
利用
根據(jù)菲涅耳公式可以證明: ;
由平板表面反射系數(shù),透射系數(shù)與反射率,透射率的關(guān)系;,所以
由此得到反射光在P點(diǎn)的光強(qiáng)度為
式中,是入射光的強(qiáng)度。
同樣的方法可以得到透射光強(qiáng)度為
(21)和(22)既是反射光干涉場和透射光干涉場的強(qiáng)度分布公式,通常也稱為愛里公式。
2.3 單層反射膜
圖8單層膜的反射和透射
如上圖8所示,設(shè)薄膜的厚度為h,折射率為n,薄膜兩邊的空氣和基片的折射率分別為和。并設(shè)光從空氣進(jìn)入薄膜時(shí)在界面上的反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為和,而從薄膜進(jìn)入空氣時(shí)反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為和,光從薄膜進(jìn)入基片時(shí)在界面上的反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為和。注意到
和,則按照上面的計(jì)算方法可以得到薄膜上反射光的復(fù)振幅為
透射光的復(fù)振幅為
式中,是入射光振幅,是相繼兩光束由光程差所引起的相位差
是光束在薄膜中的入射角。
展開 JCMsuite應(yīng)用:介質(zhì)超表面的仿真
下圖所示為垂直入射平面波的波長為550nm時(shí)所顯示的近場和強(qiáng)度分布:
散射體外的場矢量和強(qiáng)度分布
兩個(gè)平面上的p偏光的場矢量以幾何形式疊加
后處理傅里葉變換(Fourier Transform)計(jì)算透射衍射階的振幅。后處理散射矩陣(Scattering Matrix)從傅里葉變換(Fourier Transform)中得到的平面波分解從而計(jì)算散射量。
光譜特性
在參考文獻(xiàn) [1]中,對透射光譜進(jìn)行了調(diào)整以提供顏色過濾。腳本data_analysis/run_scan_illumination.py的目的是重現(xiàn)文章中圖1的光譜圖。
相位分布
要改變透射波前的形狀,需要控制其相應(yīng)的相位。對于一個(gè)給定的結(jié)構(gòu),我們從瓊斯矩陣中得到這個(gè)相位,這個(gè)矩陣是由后處理散射矩陣(ScatteringMatrix.)計(jì)算出來的。這為任意兩個(gè)線性獨(dú)立入射場的透射階的p和s偏振分量產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)透射系數(shù)。它的相位是透射波相對于入射波的相移。雖然絕對相位很少引起人們的興趣,但它對原子參數(shù)和入射光的變化關(guān)系通常是令人感興趣的。
下圖描繪了透射系數(shù)的幅值和相位(由于對稱性,這與偏振性無關(guān)):
這個(gè)圖也是由腳本data_analysis/run_scan_illumination.py生成的。
納米片半徑和高度的變化會影響相位和透射率。這個(gè)光譜特性使用腳本data_analysis/run_scan_geometry.py來研究。在這里,納米片的直徑和高度發(fā)生了變化,并記錄了相位和透射的變化。
展開 
JCMsuite應(yīng)用:介質(zhì)超表面的仿真
下圖所示為垂直入射平面波的波長為550nm時(shí)所顯示的近場和強(qiáng)度分布:
散射體外的場矢量和強(qiáng)度分布
兩個(gè)平面上的p偏光的場矢量以幾何形式疊加
后處理傅里葉變換(Fourier Transform)計(jì)算透射衍射階的振幅。后處理散射矩陣(Scattering Matrix)從傅里葉變換(Fourier Transform)中得到的平面波分解從而計(jì)算散射量。
光譜特性
在參考文獻(xiàn) [1]中,對透射光譜進(jìn)行了調(diào)整以提供顏色過濾。腳本data_analysis/run_scan_illumination.py的目的是重現(xiàn)文章中圖1的光譜圖。
相位分布
要改變透射波前的形狀,需要控制其相應(yīng)的相位。對于一個(gè)給定的結(jié)構(gòu),我們從瓊斯矩陣中得到這個(gè)相位,這個(gè)矩陣是由后處理散射矩陣(ScatteringMatrix.)計(jì)算出來的。這為任意兩個(gè)線性獨(dú)立入射場的透射階的p和s偏振分量產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)透射系數(shù)。它的相位是透射波相對于入射波的相移。雖然絕對相位很少引起人們的興趣,但它對原子參數(shù)和入射光的變化關(guān)系通常是令人感興趣的。
下圖描繪了透射系數(shù)的幅值和相位(由于對稱性,這與偏振性無關(guān)):
這個(gè)圖也是由腳本data_analysis/run_scan_illumination.py生成的。
納米片半徑和高度的變化會影響相位和透射率。這個(gè)光譜特性使用腳本data_analysis/run_scan_geometry.py來研究。在這里,納米片的直徑和高度發(fā)生了變化,并記錄了相位和透射的變化。
展開 Ansys Zemax | 如何建立二向分色分光鏡
而在這個(gè)大分類下又會再依不同波長入射光的偏振態(tài)進(jìn)一步細(xì)分,這里的偏振態(tài)變化是由反射和折射系數(shù)所定義,如下:
Rs: S偏振反射系數(shù)
Rp: P偏振反射系數(shù)
Ts: S偏振透射系數(shù)
Tp: P偏振透射系數(shù)
反/透射系數(shù)后方的參數(shù)為相位旋轉(zhuǎn)角(phase rotation angle),這些角度是非必須的,忽略這些參數(shù)則鍍膜的相位不會發(fā)生改變。在本范例中可以全設(shè)為0而不會影響最后的結(jié)果。
由于在自訂鍍膜時(shí),S和P偏振態(tài)的反/透射系數(shù)可以分別被定義,因此我們能在OpticStudio中建立偏振分光鏡。
在本范例中,我們只會針對單一入射角(45度)和兩個(gè)波長(0.400和0.525 um)的入射光進(jìn)行設(shè)計(jì)。如之前所述,為了簡化設(shè)計(jì)我們會將二向分光鍍膜定義為不隨偏振態(tài)改變的類型。如此一來,S和P偏振會有相同的反射能量(同理,透射能量也是如此)。由于0.400 um的波長范圍位于此分光鏡的pass band,因此此處有100%的透射率和0%的反射率。反之,0.525 um位于分光鏡的stop band,因此此處有0%的穿透率和100%的反射率。最終的自訂鍍膜結(jié)果如下所示:
我們可以使用文件編輯應(yīng)用程序(如: 記事本或EditPlus2)進(jìn)行以上的修改。開啟新的檔案,并輸入以上信息。
接著我們還會需要建立理想的AR鍍膜。在前面的篇幅曾提到,本案例中的AR鍍膜具有1%的反射率和99%的透射率。另外由于此鍍膜不會受入射光的吸收率、波長和角度等因素影響,我們可以在文字檔中以 "I.穿透率(transmission)" 的方式描述理想鍍膜,如下:
COAT I.99
將以上這行文字加入文件中。
展開 JCMsuite應(yīng)用:介質(zhì)超表面的仿真
下圖所示為垂直入射平面波的波長為550nm時(shí)所顯示的近場和強(qiáng)度分布:
散射體外的場矢量和強(qiáng)度分布
兩個(gè)平面上的p偏光的場矢量以幾何形式疊加
后處理傅里葉變換(Fourier Transform)計(jì)算透射衍射階的振幅。后處理散射矩陣(Scattering Matrix)從傅里葉變換(Fourier Transform)中得到的平面波分解從而計(jì)算散射量。
光譜特性
在參考文獻(xiàn) [1]中,對透射光譜進(jìn)行了調(diào)整以提供顏色過濾。腳本data_analysis/run_scan_illumination.py的目的是重現(xiàn)文章中圖1的光譜圖。
相位分布
要改變透射波前的形狀,需要控制其相應(yīng)的相位。對于一個(gè)給定的結(jié)構(gòu),我們從瓊斯矩陣中得到這個(gè)相位,這個(gè)矩陣是由后處理散射矩陣(ScatteringMatrix.)計(jì)算出來的。這為任意兩個(gè)線性獨(dú)立入射場的透射階的p和s偏振分量產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)透射系數(shù)。它的相位是透射波相對于入射波的相移。雖然絕對相位很少引起人們的興趣,但它對原子參數(shù)和入射光的變化關(guān)系通常是令人感興趣的。
下圖描繪了透射系數(shù)的幅值和相位(由于對稱性,這與偏振性無關(guān)):
這個(gè)圖也是由腳本data_analysis/run_scan_illumination.py生成的。
納米片半徑和高度的變化會影響相位和透射率。這個(gè)光譜特性使用腳本data_analysis/run_scan_geometry.py來研究。
展開 基于AQWA的圓筒型浮式防波堤波浪運(yùn)動響應(yīng)分析(上)
在物理模型試驗(yàn)方面,E.LOUKOGEORGAKI等[9]研究了在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下,不同入射波參數(shù)對浮式防波堤系泊錨鏈?zhǔn)芰Φ挠绊?;劉心媚等[10]設(shè)計(jì)了一種在堤前和堤后安裝多孔結(jié)構(gòu)的新型浮式防波堤,研究了該防波堤的水動力特性,試驗(yàn)結(jié)果表明:該新型防波堤與傳統(tǒng)防波堤相比,能在一定程度上降低透射系數(shù)和系泊纜繩張力;田永進(jìn)等[11]通過物理試驗(yàn)方法,對一種柔性多浮筒防波堤的水動力性能進(jìn)行了分析,研究結(jié)果表明:多浮筒式防波堤在波浪運(yùn)動作用下的橫蕩運(yùn)動響應(yīng)是兩種不同頻率運(yùn)動響應(yīng)疊加后的結(jié)果;程俊峰[12]通過物理模型試驗(yàn),給出了雙擋板樁基透空式防波堤在規(guī)則波作用下透射系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式;張萬威等[13]在對樁基擋板式透空堤進(jìn)行堤型優(yōu)化研究中,證明增加擋浪板的入水深度或增加堤頂高程亦或兩者同時(shí)調(diào)整等方式對其消波特性有增強(qiáng)效果。
國內(nèi)外學(xué)者對浮式防波堤進(jìn)行了一定程度研究,但多數(shù)都是研究其消波性能,對于防波堤自身安全結(jié)構(gòu)特性及纜繩受力研究較少。基于此,筆者采用數(shù)值模擬方法,研究了圓筒型浮式防波堤在波浪作用下的運(yùn)動響應(yīng)及纜繩張力,并為浮式防波堤設(shè)計(jì)提供新的理論依據(jù)。
1 計(jì)算理論
1.1 三維勢流理論
假設(shè)流體無黏性、無旋且不可壓縮,則可以引入速度勢φ(x,y,z,t)來描述流場運(yùn)動[14]。當(dāng)海洋結(jié)構(gòu)物以自由面為基準(zhǔn)時(shí),速度勢滿足Laplace方程,如式(1):
?2φφ(x,y,z,t)=0 (1)
Laplace方程和描述物體運(yùn)動的速度勢需要進(jìn)行線性化處理,假定波浪運(yùn)動和結(jié)構(gòu)物運(yùn)動都較小,而流場中的速度勢時(shí)由入射波速度勢、繞射勢和輻射勢疊加而成,則可由式(2)表示。
展開 阻抗管系統(tǒng)--漢航NTS.LAB STL
同樣在后管(受聲筒)靠近樣品的兩個(gè)位置上測量聲壓,求得兩個(gè)傳聲器信號的聲壓傳遞函數(shù),由傳遞矩陣法計(jì)算試件的法向入射透射系數(shù)、聲傳遞損失等聲學(xué)量。
圖5 阻抗管示意圖:4傳聲器
4阻抗管測量聲傳遞損失原理
傳遞矩陣反映材料及結(jié)構(gòu)固有物理特性,不隨管道末端條件的改變而改變。將管道末端假設(shè)為消聲端,定義傳遞矩陣各元素,當(dāng)末端不是消聲終端而是存在反射時(shí),傳遞矩陣不變,由此得到一般情況(末端有反射)下的測量理論。根據(jù)這個(gè)理論,測量樣品前后四個(gè)傳聲器之間的傳遞函數(shù),即可計(jì)算樣品的透射系數(shù)和反射系數(shù),測量裝置示意圖如圖5所示。
阻抗管測量材料隔聲量方法根據(jù)測量原理不同可分為:雙負(fù)載法和單次測量法,下文具體介紹這兩種測量方法。
4.1雙負(fù)載法:
對于前后兩面性質(zhì)不同的材料,采用兩次測量法,即雙負(fù)載法。傳遞矩陣涉及聲壓及質(zhì)點(diǎn)速度,為得到四個(gè)不相關(guān)的等式,第二次測量時(shí)的管道末端阻抗應(yīng)與第一次測量時(shí)不同。當(dāng)阻抗管內(nèi)只有平面波進(jìn)行傳播,傳聲管內(nèi)的聲壓表達(dá)式為:
(4.1)
相似地,受聲管內(nèi)聲壓表達(dá)式為:
(4.2)
式中分別為傳聲筒和受聲筒入射和反射復(fù)聲壓幅值,k為波數(shù),且各個(gè)聲壓幅值具有如下關(guān)系:
(4.3)
雙負(fù)載法有兩次測量結(jié)果,計(jì)算出傳遞矩陣,根據(jù)聲傳遞損失定義即可計(jì)算出該聲學(xué)參數(shù)。
(4.4)
其中h為試件厚度,ρc為空氣密度和聲速。
4.2單次測量法:
對于兩面聲學(xué)性能相同的樣品,存在如下等式:
(4.5)
(4.6)
該方法只采用一次測量即可得到試驗(yàn)件的聲傳遞損失。
展開 8月20日在線研討會預(yù)熱|SPEOS軟件介紹
除了OMS2,我們還有OMS4高精度多用途光學(xué)屬性測量儀,除了可以測量材料的面屬性,還可以測量體屬性,也就是材料對于各個(gè)波長,各個(gè)方向的透射系數(shù),反射系數(shù)以及吸收系數(shù)。
OMS光學(xué)屬性測量設(shè)備測量效果
接下來我們來看看SPEOS在整車人機(jī)工效上的應(yīng)用案例,這里有3個(gè)經(jīng)典案例,分別是前擋風(fēng)玻璃的眩光干擾分析,顯示屏內(nèi)容的可讀可視性分析,以及車輛內(nèi)部照明的早期可視化。
基于SPEOS,我們可以對前擋風(fēng)玻璃的眩光效果進(jìn)行可視化分析,并通過量化擋風(fēng)玻璃上的眩光值來驗(yàn)證其是否符合要求;對于顯示屏,SPEOS可以測量顯示屏內(nèi)容的亮度與周圍環(huán)境的亮度,并通過法令法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)證其是否滿足人眼可讀可視性要求;對于氛圍燈的設(shè)計(jì),SPEOS可以還原出各個(gè)視角、各個(gè)燈光條件下的人眼觀察情況,在早期階段即可驗(yàn)證氛圍燈的點(diǎn)亮效果。
SPEOS整車人機(jī)工效經(jīng)典案例
而在外部燈具設(shè)計(jì)時(shí),我們主要關(guān)注的是頭燈的點(diǎn)亮效果以及點(diǎn)亮?xí)r的能量分布。SPEOS可以通過強(qiáng)度探測器獲得頭燈點(diǎn)亮?xí)r的能量分布,并導(dǎo)入法令法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行驗(yàn)證,除了強(qiáng)度分布外,還可以加入路面的模型,來獲得一個(gè)更加真實(shí)的路面能量模擬情況和夜晚的人眼視覺情況。
SPEOS頭燈照明效果仿真與驗(yàn)證
SPEOS還可以通過人眼視覺還原功能對信號燈的點(diǎn)亮效果進(jìn)行驗(yàn)證,包括信號燈點(diǎn)亮區(qū)域是否均勻,是否存在亮斑亮點(diǎn)等。
展開 [VirtualLab] 表面和光柵區(qū)域的通道配置
-將此區(qū)域定義為具有單一透射系數(shù)T0 = 50%的光柵,和單一反射系數(shù)R0 = 50%的光柵,這就構(gòu)成了一個(gè)半反射鏡。
-在這里,我們只使用零次衍射階,這與通常的透射或折射引起的反射是相同的。
區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 按照與表面相同的規(guī)則,為這個(gè)區(qū)域設(shè)置通道。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 可以在給定區(qū)域上定義一個(gè)衍射光柵。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
-定義一個(gè)2微米周期的理想光柵,指定的衍射系數(shù)為:
? T0=10%
? T+1=60%
? T+2=10%
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以8.2mm為中心。
展開 
VirtualLab Fusion表面和光柵區(qū)域的通道配置
-將此區(qū)域定義為具有單一透射系數(shù)T0 = 50%的光柵,和單一反射系數(shù)R0 = 50%的光柵,這就構(gòu)成了一個(gè)半反射鏡。
-在這里,我們只使用零次衍射階,這與通常的透射或折射引起的反射是相同的。
區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 按照與表面相同的規(guī)則,為這個(gè)區(qū)域設(shè)置通道。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 可以在給定區(qū)域上定義一個(gè)衍射光柵。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
-定義一個(gè)2微米周期的理想光柵,指定的衍射系數(shù)為:
? T0=10%
? T+1=60%
? T+2=10%
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以8.2mm為中心。
展開 表面和光柵區(qū)域的通道配置
-將此區(qū)域定義為具有單一透射系數(shù)T0 = 50%的光柵,和單一反射系數(shù)R0 = 50%的光柵,這就構(gòu)成了一個(gè)半反射鏡。
-在這里,我們只使用零次衍射階,這與通常的透射或折射引起的反射是相同的。
區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 按照與表面相同的規(guī)則,為這個(gè)區(qū)域設(shè)置通道。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
- 可以在給定區(qū)域上定義一個(gè)衍射光柵。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以-8.2mm為中心。
-定義一個(gè)2微米周期的理想光柵,指定的衍射系數(shù)為:
? T0=10%
? T+1=60%
? T+2=10%
帶有光柵的區(qū)域通道
? 區(qū)域定義
-可以在給定區(qū)域內(nèi)定義一個(gè)衍射光柵。
-我們在第二表面上增加一個(gè)矩形區(qū)域(側(cè)長2.25mm),沿x方向以8.2mm為中心。
-定義一個(gè)2微米周期的理想光柵,指定的衍射系數(shù)為:
? T0=10%
? T+1=60%
? T+2=10%
文件信息
展開 漢航NTS.LAB STL聲傳遞損失測試與分析系統(tǒng)
計(jì)算兩個(gè)傳聲器的傳遞函數(shù),可以計(jì)算出反射系數(shù)、吸聲系數(shù)和聲阻抗率等聲學(xué)量。
圖4 阻抗管示意圖:2傳聲器
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ASTM2611-17
在阻抗管中用四個(gè)傳聲器法測試聲學(xué)材料的隔聲量,通過將測試樣件安裝在管中,激勵源產(chǎn)生平面波,在前管(傳聲筒)靠近樣品的兩個(gè)位置測試聲壓,求得兩個(gè)傳聲器信號的聲壓傳遞函數(shù)。同樣在后管(受聲筒)靠近樣品的兩個(gè)位置上測量聲壓,求得兩個(gè)傳聲器信號的聲壓傳遞函數(shù),由傳遞矩陣法計(jì)算試件的法向入射透射系數(shù)、聲傳遞損失等聲學(xué)量。
圖5 阻抗管示意圖:4傳聲器
阻抗管測量聲傳遞損失原理
PART 04
傳遞矩陣反映材料及結(jié)構(gòu)固有物理特性,不隨管道末端條件的改變而改變。將管道末端假設(shè)為消聲端,定義傳遞矩陣各元素,當(dāng)末端不是消聲終端而是存在反射時(shí),傳遞矩陣不變,由此得到一般情況(末端有反射)下的測量理論。根據(jù)這個(gè)理論,測量樣品前后四個(gè)傳聲器之間的傳遞函數(shù),即可計(jì)算樣品的透射系數(shù)和反射系數(shù),測量裝置示意圖如圖5所示。
阻抗管測量材料隔聲量方法根據(jù)測量原理不同可分為:雙負(fù)載法和單次測量法,下文具體介紹這兩種測量方法。
展開 Nat. Commun.: 由晶態(tài)到部分晶態(tài)部分液態(tài)的熱輸運(yùn)轉(zhuǎn)變
【圖文導(dǎo)讀】
圖1:擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算。
(a)不同溫度下Li和S的均方位移;
(b)通過ab initio分子動力學(xué)模擬和反應(yīng)力場分子動力學(xué)模擬,不同溫度下Li和S的均方位移和擴(kuò)散系數(shù)。
圖2:溫度對熱導(dǎo)率的貢獻(xiàn)。
(a)使用Green-Kubo平衡分子動力學(xué)模擬計(jì)算得到的總熱導(dǎo)率,及其中的位力貢獻(xiàn)、流動貢獻(xiàn)和截項(xiàng)貢獻(xiàn),并將GK-EMD和波爾茨曼輸運(yùn)方程(BTE)得到的總熱導(dǎo)率相比較;
(b)位力、流動和截項(xiàng)對熱導(dǎo)率的貢獻(xiàn)百分比隨溫度變化情況。
圖3:不同溫度下Li2S中的離子軌跡。
圖4:基于平均自由程對四種不同熱載流子的表征。
(a)第一性原理計(jì)算不同溫度下累積的熱導(dǎo)率與平均自由程的比值;
(b)由3計(jì)算得到的透射系數(shù)與頻率的依賴關(guān)系;
(c)第一性原理計(jì)算得到的,歸一化累積熱導(dǎo)率與平均自由程的比值;
(d)1300K時(shí),Li2S中不同熱載流子相對貢獻(xiàn)的比較。
【小結(jié)】
作者通過反應(yīng)力學(xué)分子動力學(xué)和第一性原理模擬了溫度處于300K到1500K之間,Li2S中的熱傳導(dǎo)機(jī)制,將晶格振動,流動和晶格-流動相互作用分別對熱導(dǎo)率的相對貢獻(xiàn)。低于800K,系統(tǒng)可被視為完美晶體,熱載流子均為聲子,總熱導(dǎo)率與溫度之間遵循傳統(tǒng)的1/T關(guān)系。在中間溫度區(qū)間(800-1000K),盡管Li2S總體仍可視為晶體,一些鋰離子的跳動會對流動熱導(dǎo)率和截項(xiàng)熱導(dǎo)率有著不可忽視的貢獻(xiàn),也會導(dǎo)致晶體熱導(dǎo)率偏離1/T關(guān)系。
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