留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑非傅里叶效应的亚表面球形异质缺陷的热波散射

马晓波 叶胜林 姜欢琦 陈德珍

马晓波, 叶胜林, 姜欢琦, 陈德珍. 考虑非傅里叶效应的亚表面球形异质缺陷的热波散射[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2513-2519.
引用本文: 马晓波, 叶胜林, 姜欢琦, 陈德珍. 考虑非傅里叶效应的亚表面球形异质缺陷的热波散射[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2513-2519.
Ma Xiaobo, Ye Shenglin, Jiang Huanqi, Chen Dezhen. Thermal wave scattering from subsurface spheroids heteroplasmon defects including non-Fourier effects[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2513-2519.
Citation: Ma Xiaobo, Ye Shenglin, Jiang Huanqi, Chen Dezhen. Thermal wave scattering from subsurface spheroids heteroplasmon defects including non-Fourier effects[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2513-2519.

考虑非傅里叶效应的亚表面球形异质缺陷的热波散射

基金项目: 

国家自然科学基金(51276129)

详细信息
    作者简介:

    马晓波(1965- ),女,副教授,博士,主要从事工程热传导与热辐射方面的研究。Email:maxiaobo@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: TN215

Thermal wave scattering from subsurface spheroids heteroplasmon defects including non-Fourier effects

  • 摘要: 以往对材料内缺陷热波散射问题的研究,多假定孔洞缺陷内无异质且边界条件为绝热的。异质体孔洞缺陷是工程中更为常见的情况。基于非Fourier热传导方程,采用波函数展开法,对含异质球形缺陷的半无限体内部的热波散射与温度分布进行了研究。给出了问题的解析解和数值计算结果。分析了缺陷物理参数和几何参数以及入射波波数等对材料表面温度分布的影响。结果表明:异质体的物理参数和几何参数等对材料表面温度的影响是显著的,主要影响因素包括无量纲导热系数,无量纲热扩散长度,无量纲埋藏深度等。
  • [1]
    [2] Wang Xun, Jin Wanping, Zhang Cunlin. Actulity evolvement infrared thermal wave nondestructive imaging technology [J]. Nondestructive Testing, 2004, 26(10): 497-501. (in Chinese)
    [3] 王迅, 金万平, 张存林. 红外热波无损检测技术及其进展[J]. 无损检测, 2004, 26(10): 497-501.
    [4] Yang Hongqin, Chen Jianling, Wang Yuhua, et al, Fourier and non-Fourier heat conduction effects in biological tissue under laser irradiation [J]. Chinese J Lasers, 2009, 36(10): 2582-2586. (in Chinese)
    [5]
    [6] Li Meihua, Zeng Zhi, Shen Jingling, et al. Numerical simulation of defects depth quantitative measurement in pulsed infrared nondestructive testing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 875-879. (in Chinese)
    [7]
    [8] Liu Tao, Li Yongfeng, Huang Wei. Application of BP neural network to quantitative identification in thermal wave NDT[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(9): 2304-2310. (in Chinese)
    [9] Habib Ammari, Josselin Garnier, Wenjia Jing, et al.Quantitative thermo-acoustic imaging: an exact reconstruction formula[J]. Journal of Differential Equations, 2013, 254(12): 1375-1395.
    [10] 杨洪钦, 陈建玲, 王瑜华, 等. 激光辐照生物组织傅里叶与非傅里叶热传导效应[J]. 中国激光, 2009, 36(10): 2582-2586.
    [11]
    [12] Tao Ning, Zeng Zhi, Feng Lichun, et al. Finite element modeling of subsurface recognition for pulsed thermography[J]. Chinese J Lasers, 2012, 39(11): 147-152. (in Chinese)
    [13] Marn E. On thermal waves[J]. European Journal of Physics, 2013, 34(5): L83-L85.
    [14]
    [15] 李美华, 曾智, 沈京玲, 等. 脉冲红外无损检测缺陷深度定量测量的数值模拟[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 875-879.
    [16] Terrn J M, Snchez-Lavega A, Salazar A, et al, Multiple scattering effects of thermal waves by two subsurface cylinders[J]. Appl Phys Lett, 2000, 87(2600): 2600-2607.
    [17] Terrn J M, Salazar A, Sanchez-Lavega A. General solution for the thermal wave scattering in fiber composites[J]. Journal of Applied Physics, 2002, 91(3): 1087-1098.
    [18]
    [19]
    [20] Thibaud J B, Carminati R, Greffet J J. Scattering of a diffusive wave by a subsur-face object[J]. Journal of Applied Physics, 2000, 87(11): 7638-7646.
    [21] 刘涛, 李永峰, 黄威. BP神经网络在红外热波无损检测定量识别中的应用[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(9): 2304-2310.
    [22] Salazar A, Sanchez-Lavega A. Scattering of cylindrical thermal waves in fiber composites: in-plane thermal diffusivity[J]. Journal of Applied Physics, 2003, 93(8):4536-4542.
    [23]
    [24] Garrido F, Salzar A. Thermal wave scattering by spheres[J]. Journal of Applied Physics, 2004, 95(1): 140-149.
    [25]
    [26] Ma Xiaobo, Hu Chao, Tan Heping. Thermal wave multiple scattering by subsurface cylinders[J]. Acta Optica Sinica,2005, 25(12): 1707-1711. (in Chinese)
    [27] Ma Xiaobo, Tan Heping. Multiple scattering of thermal waves form subsurface spheroids in semi-infinite structures[J]. Journal of Tongji University(Natural Science), 2008, 36(11): 1565-1568, 1598. (in Chinese)
    [28]
    [29] Zhang Zhe, Liu Dengying. Non-Fourier effects in rapid transient heat conduction in spherical medium[J]. Journal of Engineering Termophysics, 1998, 19(5): 601-605. (in Chinese)
    [30] 陶宁, 曾智, 冯立春, 等. 基于脉冲红外热像法的表面下识别的有限元模拟[J]. 中国激光, 2012, 39(11): 147-152.
    [31]
    [32]
    [33]
    [34]
    [35]
    [36]
    [37]
    [38]
    [39] 马晓波, 胡超, 谈和平. 亚表面圆柱体对热波的多重散射问题[J]. 光学学报, 2005, 25(12): 1707-1711.
    [40]
    [41]
    [42] 马晓波, 谈和平. 半无限体亚表面球形缺陷的热波多重散射[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2008, 36(11): 1565-1568, 1598.
    [43]
    [44]
    [45] 张浙, 刘登瀛. 超急速传热时球体内非稳态热传导的非傅里叶效应[J]. 工程热物理学报, 1998, 19(5): 601-605.
  • [1] 孙权, 莫德锋, 刘大福, 龚海梅.  深低温大功率电阻阵列封装结构研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210721-1-20210721-9. doi: 10.3788/IRLA20210721
    [2] 任神河, 高明, 王明军, 保秀娟, 李艳.  非球形簇团核壳结构粒子的激光散射特性 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20190545-1-20190545-10. doi: 10.3788/IRLA20190545
    [3] 何建国, 李明, 貊泽强, 王金舵, 余锦, 代守军, 陈艳中, 葛文琦, 刘洋, 凡炼文.  高功率板条激光介质的纵向强制对流换热技术 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20200556-1-20200556-8. doi: 10.3788/IRLA20200556
    [4] 宋新成, 张宇, 史燕飞, 李茂忠, 李洪兵, 黄攀, 陈骥.  非均匀温度场下红外热成像仪温控系统设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 604002-0604002(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0604002
    [5] 张利明, 鄢楚平, 冯进军, 张昆, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿, 陈念江, 李尧, 郝金坪, 王雄飞, 何晓彤, 周寿桓.  180 W单频全光纤激光器 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105001-1105001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1105001
    [6] 张稳稳, 李格, 雷小丽, 严学文, 柴宝玉.  有机电致发光器件的热学特性分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 720001-0720001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0720001
    [7] 朱其文, 张普, 吴的海, 聂志强, 熊玲玲, 刘兴胜.  千瓦级传导冷却半导体激光器阵列热特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005003-1005003(7). doi: 10.3788/IRLA201754.1005003
    [8] 徐强, 王东琴, 王旭, 吴振森.  应用T矩阵法对大气灰霾简单非球形粒子散射特性的计算与分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1117003-1117003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1117003
    [9] 毛羽丰, 李运泽, 王晶, 姜利祥, 魏传峰.  基于红外热成像的热流分布测量技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 804001-0804001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0804001
    [10] 张学海, 魏合理.  基于用几何光学和米散射法的球形粒子前向散射特性计算研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1485-1490.
    [11] 黄选平, 许东, 包实秋, 谭晓颂.  温度和应力动态变化对球形头罩的光传输影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1818-1822.
    [12] 张德平, 吴超, 张蓉竹, 孙年春.  LD 端面泵浦分离式放大器结构的热效应研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2250-2255.
    [13] 吴娟, 李腾龙, 王岩山, 冯煜骏, 马毅, 张凯, 孙殷宏, 张卫.  高功率、低损耗光纤合束器的制备与研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1015-1019.
    [14] 宋俊玲, 洪延姬, 王广宇, 潘虎.  光线分布对基于TDLAS温度场二维重建的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2460-2465.
    [15] 王振宝, 吴勇, 杨鹏翎, 冯国斌, 张磊.  强激光辐照铝靶温度分布数值模拟及实验研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2061-2065.
    [16] 刘莹奇.  空间目标红外多波段温度分布反演 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 556-561.
    [17] 龚智群, 王小林, 曹涧秋, 郭少锋, 江厚满.  国产高功率光纤泵浦合束器特性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2658-2662.
    [18] 吴晓迪, 黄超超, 王一程, 杨华.  太阳翼物性参数对卫星红外特性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1962-1966.
    [19] 吴龙宝, 谢晓方, 王诚成, 于嘉晖.  超音速导弹温度场建模与仿真 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 1-6.
    [20] 陈叔平, 谢福寿, 谭风光, 温永刚, 陈光奇.  空间冷屏表面温度分布实验研究 . 红外与激光工程, 2012, 41(6): 1411-1415.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  427
  • HTML全文浏览量:  90
  • PDF下载量:  179
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-12
  • 修回日期:  2014-01-14
  • 刊出日期:  2014-08-25

考虑非傅里叶效应的亚表面球形异质缺陷的热波散射

    作者简介:

    马晓波(1965- ),女,副教授,博士,主要从事工程热传导与热辐射方面的研究。Email:maxiaobo@tongji.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(51276129)

  • 中图分类号: TN215

摘要: 以往对材料内缺陷热波散射问题的研究,多假定孔洞缺陷内无异质且边界条件为绝热的。异质体孔洞缺陷是工程中更为常见的情况。基于非Fourier热传导方程,采用波函数展开法,对含异质球形缺陷的半无限体内部的热波散射与温度分布进行了研究。给出了问题的解析解和数值计算结果。分析了缺陷物理参数和几何参数以及入射波波数等对材料表面温度分布的影响。结果表明:异质体的物理参数和几何参数等对材料表面温度的影响是显著的,主要影响因素包括无量纲导热系数,无量纲热扩散长度,无量纲埋藏深度等。

English Abstract

参考文献 (45)

目录

    /

    返回文章
    返回