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CO激光在非线性晶体ZnGeP_2和GaSe中的混频效应(英文)

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光学精密工程 2012年第2期20卷 277-286页

作者：张来明谢冀江郭劲陈飞姜可 ANDREEV YU M IONIN A A KINYAEVSKIY I O KLIMACHEV YU M KOZLOV A YU KOTKOV A A LANSKII G V SHAIDUKO A V 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室吉林长春130033 俄罗斯科学院西伯利亚分院气候与生态系统监测研究所托木斯克俄罗斯634055 俄罗斯科学院列别捷夫物理所俄罗斯莫斯科119991

为了获得2.15～1 500μm的相干光源,研究了CO激光在高质量非线性晶体ZnGeP2和GaSe中的混频效应。为了提高转换效率,在激光锁模方式下对CO激光器的二次谐波、和频和差频的产生进行了研究。结果显示,利用GaSe晶体和ZnGeP2晶体,调Q多谱线C... 详细信息

为了获得2.15～1 500μm的相干光源,研究了CO激光在高质量非线性晶体ZnGeP2和GaSe中的混频效应。为了提高转换效率,在激光锁模方式下对CO激光器的二次谐波、和频和差频的产生进行了研究。结果显示,利用GaSe晶体和ZnGeP2晶体,调Q多谱线CO激光辐射的谱线内倍频效率分别大于0.3%和1.1%。采用ZnGeP2晶体进行倍频时,可调谐锁膜CO激光器的转换效率为12.5%。模拟结果显示,二次谐波与和频产生的输出光谱相同。相邻谱线下,和频和差频的产生过程中,基波和一次谐波可以分别在4.0～5.0μm和100～≥1 200μm(太赫兹范围)形成振荡。利用锁模CO激光器在ZnGeP2晶体中的混频效应,可以得到2.15～≥1 500μm的相干光源,同时转换效率可达到甚至高于12.5%。

关键词：非线性晶体 ZnGeP2晶体 GaSe晶体混频效应脉冲CO激光锁模

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界面特性对兰姆波混频效应的影响

陕西师范大学学报（自然科学版） 2019年第6期47卷 1-7页

作者：陈瀚邓明晰高广健刘畅白云山陆军勤务学院基础部重庆401331 重庆大学航空航天学院重庆400044

为有效定征层状复合材料的界面特性,对具有局部积累增长的兰姆波混频效应进行了建模及仿真,定位并评价了局部的界面特性退化。根据二阶微扰理论和模式展开方法,位于兰姆波混叠区中的混频谐波可视为一系列混频导波模式的叠加,局部界面特... 详细信息

为有效定征层状复合材料的界面特性,对具有局部积累增长的兰姆波混频效应进行了建模及仿真,定位并评价了局部的界面特性退化。根据二阶微扰理论和模式展开方法,位于兰姆波混叠区中的混频谐波可视为一系列混频导波模式的叠加,局部界面特性的变化将显著影响混频谐波局部积累的增长程度。首先采用界面弹簧模型对层状板的界面特性进行描述,计算频散曲线;之后结合混频匹配条件,遴选出兰姆波模式组合。在此基础上,对该兰姆波模式组合在层状板中产生的混频谐波传播的物理过程进行有限元仿真,通过调整传播参数开展扫查分析,以定位并评价局部界面特性退化。仿真结果表明:混频谐波发生效应可较为敏感地反映界面特性局部微小变化,在层状板的界面特性无损检测方面有很大的潜力。

关键词：混频效应混频谐波局部界面特性损伤定位局部界面特性退化评价

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结构微裂纹混频非线性超声检测方法研究

声学学报 2013年第6期38卷 648-656页

作者：焦敬品孙俊俊吴斌何存富北京工业大学机电学院北京100124

给出了一种基于混频效应的非线性超声微裂纹检测方法。首先,对结构损伤混频检测机理及信号特征提取方法进行了理论分析,之后,根据试件中差频分量及和频分量幅值分布随激励信号频率变化关系,优化确定出混频检测参数。最后,进行了异侧混... 详细信息

给出了一种基于混频效应的非线性超声微裂纹检测方法。首先,对结构损伤混频检测机理及信号特征提取方法进行了理论分析,之后,根据试件中差频分量及和频分量幅值分布随激励信号频率变化关系,优化确定出混频检测参数。最后,进行了异侧混频激励下无损检测试验研究,并分析了激励信号频率变化对混频检测效果的影响。结果表明,异侧激励混频检测模式不仅可以实现结构中疲劳微裂纹检测,而且可以实现缺陷的定位。且检测信号频率选择对混频检测信噪比有一定的影响。当检测信号中的混频分量幅值最大时,混频检测效果最佳。因此,在优化检测参数基础上,异侧混频激励检测模式可以很好实现结构微裂纹的检测与定位。

关键词：微裂纹检测混频效应超声检测结构损伤非线性激励信号频率变化幅值分布

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广义检波解调分析的三种算法及其局限性研究

振动工程学报 2002年第2期15卷 243-248页

作者：张帆丁康汕头大学机械电子工程系汕头515063

针对广义检波滤波解调分析的局限性给机械故障诊断带来的误诊断问题 ,系统研究了广义检波滤波解调分析基本原理和局限性的产生原因 ,指出混频现象的产生主要是由于取绝对值、检波过程或平方计算过程都可能产生混频效应 ,在解调谱中出现... 详细信息

针对广义检波滤波解调分析的局限性给机械故障诊断带来的误诊断问题 ,系统研究了广义检波滤波解调分析基本原理和局限性的产生原因 ,指出混频现象的产生主要是由于取绝对值、检波过程或平方计算过程都可能产生混频效应 ,在解调谱中出现为无法分析的频率成分 ,给分析带来很大困难。并由此推导了避免混频现象的采样频率的选取范围 ,从而根本上避免了此类误诊断的产生。所得出的结论为具有齿轮、滚动轴承等设备的机械故障诊断提供了理论参考。

关键词：广义检波解调分析算法故障诊断信号处理机械设备解调原理混频效应仿真

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复解析带通滤波器及其在解调分析中的应用

振动工程学报 2000年第3期13卷 385-392页

作者：丁康谢明张彼德赵玲汕头大学机械电子工程系汕头515063 重庆大学机械学院汽车系重庆400044

复调制带通滤波器具有负频率为零、冲击响应函数实部和虚部有 90°相移的特点 ,能将带通滤波和希尔伯特变换合为一体 ,只要选择合适的滤波参数 ,在解调分析中将不包括故障信息的时域相加信号滤掉 ,且能避免广义检波滤波解调分析中的混... 详细信息

复调制带通滤波器具有负频率为零、冲击响应函数实部和虚部有 90°相移的特点 ,能将带通滤波和希尔伯特变换合为一体 ,只要选择合适的滤波参数 ,在解调分析中将不包括故障信息的时域相加信号滤掉 ,且能避免广义检波滤波解调分析中的混频效应。利用此原理 ,并将最大细化倍数与带通滤波器的宽度之间建立了严格的数学关系 ,以避免为了大幅度提高运算速度而只对选抽点进行变换可能产生的频混现象。

关键词：复解析带通滤波器解调分析滤波参数混频效应

金属板中闭合裂纹混频非线性超声检测方法研究

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金属板中闭合裂纹混频非线性超声检测方法研究

作者：孟祥吉北京工业大学

学位级别：硕士

板状金属结构在各类装备广泛使用,疲劳裂纹是其主要损伤形式之一。疲劳裂纹的产生严重危害设备的安全运行,若不及时发现缺陷并采取措施,裂纹在载荷作用下会加速扩展,最终造成结构断裂,往往会导致灾难性事故的发生。因此,迫切需要发展疲... 详细信息

板状金属结构在各类装备广泛使用,疲劳裂纹是其主要损伤形式之一。疲劳裂纹的产生严重危害设备的安全运行,若不及时发现缺陷并采取措施,裂纹在载荷作用下会加速扩展,最终造成结构断裂,往往会导致灾难性事故的发生。因此,迫切需要发展疲劳裂纹的早期检测与评价方法。针对结构闭合裂纹检测需求,本文开展结构闭合裂纹非线性超声检测方法研究,具体研究内容包括:(1)块状金属结构闭合裂纹非共线体波混频检测方法研究。根据两列波相互作用的经典非线性理论,分析得到了10种不同类型混频非线性效应发生的理论曲线。以典型的非共线横波混频为例,对材料本身产生的经典非线性以及由于闭合裂纹产生的接触非线性的非线性超声检测进行了数值仿真研究,分析了相同和不同频率下接触非线性和经典非线性产生混频效应的区别,并分析了不同方向闭合裂纹对混频散射波传播方向的影响。在以上研究基础上,进行了块状金属结构中闭合裂纹非共线体波(横波)混频检测实验研究。(2)金属板中闭合裂纹非线性兰姆波检测方法研究。根据非线性弹簧模型与赫兹接触理论,进行了板中二次谐波及混频非线性兰姆波理论研究,建立了板中兰姆波二次谐波及混频非线性效应与闭合裂纹尺寸的关系模型。通过有限元仿真,研究了闭合裂纹长度和宽度对兰姆波二次谐波及混频非线性效应的影响。结果表明,随着闭合裂纹尺寸的变化,非线性效应呈一定规律变化。在以上研究基础上,进行了板中闭合裂纹非线性兰姆波检测实验研究。结果表明,该方法可以很好的实现板中疲劳裂纹检测。(3)非线性兰姆波信号的时频分析。针对非线性兰姆波检测中弱非线性效应的提取问题,将短时傅立叶变换、连续小波变换、Wigner-Viller分布、WVD时频融合和非线性调频小波变换五种时频分析技术应用于非线性兰姆波信号分析。结果表明,与传统时频分析相比,非线性调频小波变换适合于非线性兰姆波频散信号中弱非线性效应的表征。对于多分量非调频非线性兰姆波信号,采用WVD时频融合方法,提高了时频聚集性,并且有效抑制了交叉项的影响。因此,以上两种方法对非线性兰姆波信号分析处理上具有很大优势。

关键词：非线性兰姆波闭合裂纹二次谐波混频效应非线性调频小波变换

平方解调分析原理及在机械信号故障诊断中的应用

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汕头大学学报（自然科学版） 2002年第1期17卷 42-47页

作者：张帆丁康汕头大学机械电子工程系汕头515063

在具有齿轮、滚动轴承等设备的机械故障诊断中 ,广义检波滤波解调分析是非常有用的工具 .广义检波滤波解调分析具有高通绝对值分析、检波滤波和平方分析三种算法 ,这三种算法在原理上是基本一致的 ,都能解出包含故障信息的调制频率 ,解... 详细信息

在具有齿轮、滚动轴承等设备的机械故障诊断中 ,广义检波滤波解调分析是非常有用的工具 .广义检波滤波解调分析具有高通绝对值分析、检波滤波和平方分析三种算法 ,这三种算法在原理上是基本一致的 ,都能解出包含故障信息的调制频率 ,解相加信号时都以两信号频率之差 (不包含故障信息 )作为调制频率解出 ,采样频率不满足一定的条件时都存在着混频效应 ,在解调谱中表现为不宜区分的频率成分 .本文重点介绍了平方解调方法的原理、局限性及其在实际中的应用 .在理论上分析了其局限性 ,从根本上避免了工程故障诊断在此方面的误诊断 .

关键词：故障诊断信号处理平方解调分析原理调制频率机械故障混频效应