刘志远
,
赵军明
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刘林华
工程热物理学报
泡沫金属是一类新型功能材料,特殊的多孔结构使其具备多种优良性能.泡沫金属的孔隙及支架尺寸根据不同的准备工艺可以达到微米至亚微米尺寸.对于具有微米尺寸孔隙结构的泡沫金属,其内部热辐射传输的分析需要考虑热辐射的波动相干效应.本文使用时域有限差分法(FDTD)研究了入射波长与孔径尺寸相当时单层及多层周期性立方体元胞泡沫铝的光谱等效衰减系数,分析了层数不同引起的等效衰减系数的尺寸效应.结果表明,等效衰减系数随层数的增加存在一个复杂的非线性关系,尺寸效应引起单层结构等效衰减系数与多层结构(20层)等效衰减系数的偏差达到约20％,但采用2层结构与多层结构(20层)等效衰减系数的偏差小于6％,随着层数的增加获得的等效衰减系数趋于稳定.FDTD计算所得的透过率的结果与经典多层介质的净辐射热量法获得的不同厚度泡沫铝的透过率预测结果吻合较好,说明将泡沫铝等效为半透明介质再利用经典辐射传递理论进行辐射换热的分析是可行的.
关键词:
微尺度泡沫金属
,
多层结构
,
FDTD
,
净辐射热量法
,
光谱等效衰减系数
秦飞飞
,
张海明
,
王彩霞
,
王旭
,
杨金梅
人工晶体学报
提出了一种新型的表面带有阳极氧化铝(AAO)纳米光栅的薄膜硅太阳能电池表面减反结构.理论分析设计了AAO纳米光栅结构参数.用Tracepro光学软件研究了不同占空比和光栅常数对薄膜硅光吸收的影响,得到了最佳结构参数.在此基础上,运用FDTD软件进一步模拟了带有最佳AAO结构尺寸的太阳能电池吸收谱线.仿真结果表明在光栅常数为440 nm,光栅高度为75 nm,占空比为0.5结构尺寸下,AAO具有最强的加强光吸收的作用.
关键词:
太阳能电池
,
AAO
,
减反结构
,
Tracepro
,
FDTD
李程程
,
徐智谋
,
孙堂友
,
王智浩
,
王双保
,
张学明
,
彭静
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12550
蓝宝石图形衬底可以降低外延位错密度并增强背散射光,已经成为制备高亮LED有效技术手段.本研究运用时域有限差分(FDTD)法模拟和比较了GaN基微纳米图形衬底LED几种衬底图形结构对光的提取效率的影响.模拟结果显示纳米图形衬底(NPSS)对光效的提高明显优于微米图形衬底(MPSS).在对圆柱、圆孔、圆台、圆锥和曲面锥等纳米结构的研究中,圆台柱结构的纳米图形衬底对光提取效果最好.通过进一步模拟优化,得到圆台结构的最佳参数,此时相对于普通衬底LED光的提取效率提高了96.6％.试验中,采用软模压印技术在蓝宝石基片上大面积制备出纳米圆台图形衬底,并测得外延生长GaN层后的外延片的PL强度增加了8倍,可见纳米图形衬底对提高LED的出光效率有显著效果.
关键词:
GaN基LED
,
FDTD
,
图形衬底
,
纳米压印
周永江
,
陈朝辉
,
程海峰
,
曹义
,
刘海韬
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.06.008
本文提出了复合材料等效电磁参数的FDTD计算方法,介绍了FDTD方法计算吸波材料等效电磁参数的步骤.通过对立方体模型、球形模型、连续模型和十字叉模型的仿真计算,讨论了颗粒形状和接触情况对等效介电常数的影响.通过计算不同体积分数的材料模型的等效电磁参数,得到了颗粒型复合材料等效介电常数的计算公式.通过实测复合材料的介电常数,证明了本文提出的公式是有效的.
关键词:
FDTD
,
等效介电常数
,
吸波材料
陈文波
,
龚学余
,
黄国玉
,
廖湘柏
,
冯军
,
邓贤君
低温物理学报
本文首先建立了非磁化等离子体覆盖金属目标的一维模型,然后结合该模型采用辅助差分方程时域有限差分(ADE-FDTD)方法对太赫兹(THz)电磁波在等离子体覆盖层中传播时的衰减系数进行了计算,并根据计算结果分析了等离子体碰撞频率、电子密度以及密度分布对不同频段THz电磁波吸收效果的影响.分析结果表明,等离子体覆盖层对处于太赫兹频段范围内的入射电磁波衰减很小,THz探测技术可以作为对抗等离子体隐身技术的一种有效手段.
关键词:
THz电磁波
,
等离子体隐身
,
时域有限差分法
,
衰减系数
帅永
,
张晓晨
,
杨果
,
谈和平
工程热物理学报
光子晶体的禁带特性是该新兴材料的最根本特征。本文运用平面波展开法（PWE）计算了一种正方晶格Si光子晶体材料的禁带特性，并基于该材料设计出一种红外波段的线缺陷光子晶体波导结构。运用时域有限差分法（FDTD）研究了线缺陷二维光子晶体波导宽度对通频带、电场强度及透射能量的影响，研究结果为二维光子晶体波导器件的开发和利用提供了理论支撑。
关键词:
光子晶体
,
红外辐射
,
波导特性
,
时域有限差分法
牟云飞
,
林莉
,
郭广平
,
李喜孟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.012
基于炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)随机孔隙模型,提出采用时域有限差分法对CFRP孔隙率超声衰减检测进行数值模拟.针对孔隙率P=0.065%～4.96%,厚度2mm,纤维质量分数69%±3%的多层预浸料热压成型炭纤维单向增强环氧树脂基复合板,进行了数值模拟与实验测试.所得到的CFRP孔隙率与超声衰减系数间关系,在模拟与实验中展现了相似的规律.结果表明:利用随机孔隙模型结合时域有限差分法进行CFRP孔隙率超声检测数值模拟具有可行性.
关键词:
炭纤维增强复合材料
,
孔隙率
,
随机介质
,
随机孔隙模型
,
时域有限差分法
窦虎
,
于亚楠
,
马红梅
,
孙玉宝
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20153001.0016
研究了蓝相Ⅱ态液晶的双螺旋结构及特点,分析了缺陷与双螺旋结构的关系,解释了产生缺陷位置的原因.介绍了传统制作蓝相Ⅱ态液晶晶格模型的方法,提出了一种制作蓝相Ⅱ态液晶晶格模型的新方法,这种方法可以做出全空间的液晶分子指向矢.利用做出的新模型,采用时域有限差分法(FDTD)进行仿真模拟光学特性,当光源采用圆偏振时,模拟出的结果表明,左旋圆偏振和右旋圆偏振光的透过率有着显著的差别,与蓝相液晶螺旋方向相同的圆偏振光在特定的波长范围会被大量反射.
关键词:
蓝相液晶
,
双螺旋结构
,
缺陷
,
时域有限差分法
