国家自然科学基金(60778006)
- 作品数：13 被引量：81H指数：7
- 相关作者：倪晓武沈中华陆建吴斌骆晓森更多>>
- 相关机构：南京理工大学徐州师范大学中国电子科技集团公司第四十一研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程金属学及工艺更多>>
- 用激光拉曼光谱研究乙醇对水分子氢键的影响被引量：9
- 2013年
- 为研究少量乙醇分子对纯水中氢键作用的影响，测量了0~10%体积浓度区间乙醇-水溶液和纯水中羟基伸缩振动的激光拉曼光谱，并根据不同样品拉曼光谱间的差分光谱分析了低浓度溶液中乙醇分子的水合作用。研究结果表明：当向纯水中加入少量乙醇分子至4%体积浓度的过程中，水分子的四面体氢键网状结构得到扩大，同时乙醇分子疏水基团周围的水分子间氢键作用也得到加强；随着溶液中乙醇浓度的增加，乙醇分子间由于疏水水合作用逐渐聚集到了一起，造成溶液中疏水基团与水分子总的作用面积减少，溶液中的水分子氢键网状结构变得松散，最终一些水分子会脱离氢键网状结构并以大小不等的团簇存在于溶液中，而乙醇分子的亲水基团则与其周围的自由水分子通过氢键缔合在一起。
- 吴斌陈坤峰王恒飞应承平史学舜刘红元骆晓森
- 关键词：氢键拉曼光谱乙醇
- 扫描激光激发瑞利波探测材料表面微缺陷被引量：4
- 2008年
- 提出了一种无损探测材料表面微小缺陷的新方法,利用移动扫描激光线源在材料表面激发的超声瑞利波,结合自行改进的差分式光偏转探测系统接收该超声波信号,并对该探测系统的测试原理进行了讨论;在利用系统进行实验研究时观察到:当激发激光源接近材料表面的人工缺陷时,探测信号的幅度会发生显著变化.通过对信号幅度变化规律的特征分析,可以对材料表面的微小缺陷进行诊断,亦证实了扫描激光线源技术在材料表面微小缺陷无损检测方面具有的应用价值.
- 石一飞关建飞沈中华倪晓武陆建
- 关键词：激光技术超声学瑞利波
- 利用Taylor展开法研究Lamb波在功能梯度材料中的传播特性被引量：3
- 2011年
- 超声技术可用于对功能梯度材料(FGMs)的性质进行评估.由于FGMs性质的非均匀性,采用分布函数来描述FGMs弹性常数和密度沿厚度方向的变化趋势,并提出利用Taylor展开的方法来解决分布函数为任意函数时的FGMs中Lamb波的传播问题.利用本征函数展开法得到了铁基氧化铝FGMs中Lamb波的相速度色散曲线,讨论了材料性质分布对铁基氧化铝FGMs中Lamb波传播特性的影响.为FGMs性质(沿板厚方向变化)的反演提供了理论依据.
- 洪轲袁玲沈中华倪晓武
- 关键词：功能梯度材料LAMB波LEGENDRE多项式分布函数
- 基于激光激发多模态超声波速测量的材料弹性常数测定被引量：14
- 2011年
- 提出了利用精确测量激光激发的多种模态的超声波速来测定各向同性材料密度和二阶弹性(SOE)常数的实验系统和方法。把Nd:YAG激光器产生的激光聚焦成线源在样品表面不同位置激发3种模态的超声波,采用自行设计的压电陶瓷(PZT)传感器分别探测接收表面波、纵波和横波信号。利用扫描激光源技术和波形相关技术精确测算表面波波速,再根据体波传播距离和到达时间分别计算纵波和横波波速,最后根据瑞利方程和克里斯托费尔的弹性理论,计算得到材料的密度和二阶弹性参数。实验结果表明,该方法测得的铝样品的密度和二阶弹性常数C11,C44具有较高的可靠性和测量精度。
- 董利明倪辰荫沈中华倪晓武
- 关键词：激光超声波速
- 含有孔隙的层状材料中声表面波传播特性的理论研究被引量：7
- 2011年
- 研究含有孔隙的层状材料中Rayleigh波的传播特性。采用本征函数展开法,并利用孔隙率与材料的弹性常数和密度之间的关系,模拟了不同孔隙率情况下铁基氧化铝层状材料中Rayleigh波的相速度色散曲线,分析了孔隙率对铁基氧化铝层状材料中Rayleigh波相速度的影响。Rayleigh波色散曲线的变化规律能同时反映层状材料中弹性模量、泊松比、密度和孔隙率的信息,为含有孔隙的层状材料参数的反演提供了理论依据。
- 洪轲袁玲沈中华倪晓武
- 关键词：层状材料孔隙率RAYLEIGH波色散曲线
- 移动扫描激光线源检测圆柱表面缺陷实验研究被引量：2
- 2009年
- 为了研究瑞利波与圆柱表面缺陷的相互作用,并以此作为检测圆柱表面缺陷的理论依据,设计了一套实验装置,该装置采用脉冲激光线源产生超声波,激光干涉仪探测瑞利波信号,通过改变激发源与人工缺陷的相互位置研究了瑞利波与缺陷的相互作用过程。实验中在不同的相互位置得出了不同的瑞利波波形,反射瑞利波的峰-峰值随激光源与缺陷的距离减小而增大,且当激发点位于缺陷边缘处时波形的极性改变。结果表明,当应用本装置时,通过改变人工缺陷与激光光源相对位置,再利用检测峰-峰值的极大值情况和根据接收到的瑞利波的极性可以判断缺陷的位置。
- 马琪钧单奇谢婧石一飞沈中华
- 关键词：激光技术瑞利波
- 激光激发单模兰姆波的有限元模拟被引量：1
- 2010年
- 针对激光超声技术中如何提高超声信号强度的问题,建立激光作用在铝板材料中激发超声波的理论模型,采用有限元方法对环状阵列激光源激发的超声波进行数值模拟。通过调节环状激发源的个数及间距,优化加载模型,得到了超声信号强度和信噪比均较高的加载模型结构。并利用FFT变换提取出超声信号的频率,计算出超声兰姆波波包的群速度。结果表明,该加载模型下激发的超声模式为能量高、频散小、且在整个板内部均有一定振动能量的A0模式兰姆波。这一结果可对激光超声无损检测中激发光源的选择和模式优化有一定参考价值。
- 曹豆豆王开圣杨雁南
- 关键词：激光超声频谱分析
- 毫秒激光金属打孔的解析和实验被引量：9
- 2011年
- 研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率。首先,由切割法得到了1 ms脉宽的Nd∶YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌,激光能量为7.9和28.9 J时,对应的孔深分别为1.849和2.975 mm。根据实验建立了轴对称模型,通过热传导方程得到了固相温度的解析解。然后,假设物质一旦熔融就离开孔,由能量平衡原理得到了孔形状的表达式。实验发现随激光能量增加,孔深增加,计算与实验结果差异也增大;进一步的计算显示,在其他条件不变时,光束半径的变化对孔深的影响较大。因此,引入离焦效应对算法进行了改进,改进后的计算结果与实验总体相符。最后,研究了长脉冲激光对铝、铜、银和钛4种金属的打孔速率,结果表明,钛对激光吸收最强、热传导率能力最弱,打孔速率最大。
- 秦渊毕娟倪晓武沈中华张喜和
- 关键词：激光打孔
- 激光激发瑞利波测量铝合金焊接残余应力被引量：12
- 2008年
- 根据声弹性原理提出了一种新的测量材料表面焊接应力的激光超声方法。利用Nd:YAG脉冲激光在材料表面激发高频率超声瑞利波,采用非线性激光干涉仪对检测焊接应力的超声瑞利波进行探测。探测点的位置保持不变,通过激发源的扫描来改变激发源和探测点之间的距离,干涉仪探测到一系列超声脉冲波形信号。采用波形相关技术计算相邻超声瑞利波的传播时间延迟,得出瑞利波的传播速度,进而根据声弹性理论计算出相应的应力值。通过激光源在焊缝附近的扫描,得到焊缝周围的应力分布。测量了铝焊接平板表面的残余应力.得到了样品表面的焊接应力分布。实验结果表明,这种方法可以实现样品表面焊接应力的快速扫描测量,使其在材料表面焊接应力分布无损检测领域具有一定的应用价值。
- 石一飞沈中华倪晓武陆建
- 关键词：激光技术瑞利波残余应力
- 脂肪组织中异物弹性影响激光超声的数值模拟被引量：1
- 2011年
- 生物组织的弹性信息对疾病的诊断具有重要的参考价值.发生了生理性或病理性改变的组织,或组织中生长了异物,常伴随局部弹性参数的较大改变.生物组织的弹性参数对于激光超声信号的产生和传输也有重要影响.本文通过建立热弹机制下脉冲激光照射在含异物脂肪组织中产生和传播超声波的物理模型,采用数值模拟方法,研究了单脉冲激光与含异物脂肪组织相互作用瞬态过程的应力场及其所产生的超声波的传播过程和特性,分析了不同接收点接收到的超声波信号.结果显示,由于脂肪组织和异物的弹性模量参数不同,当激光作用在含异物的脂肪组织上,组织的不均匀性导致产生不同模式的超声波.组织中异物的弹性模量越大,激光超声信号波形的半高宽越窄,而纯脂肪组织激光超声信号波形的半高宽较宽;超声波在较大弹性模量异物中的传播速度较快;含异物脂肪组织的激光超声信号波形有多个界面反射波.此结果可能为进一步研究基于激光超声原理的生物组织无创伤检测方法和技术提供有价值的参考.
- 安荣荣骆晓森沈中华倪晓武
- 关键词：脉冲激光脂肪组织超声应力场
