§15-1 动力计算概述 §15-2 单自由度体系的自由振动

一、波动能量的传播 当机械波在媒质中传播时,媒质中各质点均在 其平衡位置附近振动,因而具有振动动能 同时,介质发生弹性形变,因而具有弹性势能 以固体棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播

如果在晶体中存在温度梯度 w能流密度:0=-d一单位时间内通过单位面积的热能,其中为品体的热导系数。 不考虑电子对热传导的贡献,晶体中的热传导主要依靠声子来完成 当样品中存在温度梯度时,“声子气体”的密度分布是不均匀的。温度较高的区域将有产生较多的振 动模式和具有较大的振动幅度,即有较多的声子被激发,“声子”密度高。这些声子通过和晶体中其 它声子发生碰撞,使得温度较低的区域具有同样的“声子”密度

针对环境中的低频振动能量,建立了一种双端固支梁振动式驻极体静电俘能器理论模型.利用Matlab/Simulink数值仿真对静电俘能器的各项关键参数进行了优化.分别研究了静电俘能器的输出功率、谐振频率、半功率带宽与驻极体表面电位、空气间隙以及负载电阻的关系.在研究中,外部激励加速度幅值及驻极体尺寸保持恒定.数值分析结果如下:(1)存在一个最佳表面电位使得静电俘能器的输出功率达到最大值,随着表面电位的增加,软弹簧效应逐渐增强使得俘能器谐振频率发生偏移,半功率带宽逐渐增大.(2)当表面电位一定时,存在一个最佳初始空气间隙使得功率达到最大,随着间隙的增大,半功率带宽随之减小.(3)当表面电位和空气间隙保持一定时,存在一个最佳负载使得功率达到最大,随着负载的减小,谐振频率发生偏移.(4)当空气间隙一定时,存在一个最佳负载使得带宽达到最大,且表面电位越大,相同负载下的带宽越大.实验测试了不同负载电阻下俘能器的输出特性:输出功率及半功率带宽都随着负载电阻的增大,先增大而后减小.当负载电阻为90MΩ时,对应的最大输出功率为0.188 mW;当负载电阻为330 MΩ时,对应的半功率带宽达到最大值为4.7 Hz

在直径为650 mm的铝合金热顶半连续铸造过程中施加双源超声振动系统, 研究3种超声辐射杆浸入深度对铸锭宏观凝固组织的影响.基于铝合金铸锭凝固组织形貌的检测结果以及ANSYS等有限元软件对铸造过程中声场的仿真结果, 深入探讨了超声辐射杆在不同的施振深度下对铝合金铸锭凝固组织细化机制的影响.结果表明: 随着超声辐射杆施振深度的增加, 铸锭截面组织整体进一步细化, 晶粒形状由发达的枝晶变为等轴枝晶; 由于超声辐射杆端面以及柱面存在几个固定位置处振动波峰, 在铝熔体中不同的超声施振深度下存在不同的超声空化范围, 进而导致凝固组织的细化机制也不同

晶体的自由能函数:F(T,卩),根据P=-()x可以得到晶格的状态方程。 rF=-kThZ,Z=∑e--配分函数,对所有晶格的能级相加。 能级包含原子处于格点平衡位置时的平衡晶格能量U(V)和各格波的振动能∑(n+加

固体的定容热容:C=()-E固体的平均内能。 一一固体内能包括晶格振动的能量和电子热运动的能量

第十五章机械浪 波动是振动的传播过程 振动是激发波动的波源

波不仅是振动状态的传播,而且也是伴随着振动能量的传播。 一、波动能量的传播

绝热近似条件:电子对离子运动的影响,可以通过引入一个均匀分布的负电荷所产生的常量势场 近似处理。这样就将电子的运动和离子的运动分开。 晶格具有周期性,晶格的振动具有波的形式一一格波