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等效介质理论数值法计算复合材料的热膨胀系数

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复合材料学报 1995年第2期12卷 52-58页

作者：区焕文冼定国香港理工大学应用物理系及材料研究中心

本文用一套等效介质理论的数值方法计算了球状微粒掺杂之各向同性复合材料及单向纤维增强之横观各向同性复合材料之线热膨胀系数，得到合理的结果，并与Ｓｃｈａｐｅｒｙ式、Ｋｅｒｎｅｒ式之计算及实验值作出比较，显示了等效介质理论... 详细信息

本文用一套等效介质理论的数值方法计算了球状微粒掺杂之各向同性复合材料及单向纤维增强之横观各向同性复合材料之线热膨胀系数，得到合理的结果，并与Ｓｃｈａｐｅｒｙ式、Ｋｅｒｎｅｒ式之计算及实验值作出比较，显示了等效介质理论于复合材料热弹性能计算之适用性。

关键词：等效介质理论数值法线热膨胀系数复合材料

等效介质理论在光子晶体平面波展开分析方法中的应用

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物理学报 2002年第5期51卷 1133-1138页

作者：沈林放何赛灵吴良浙江大学光学仪器国家重点实验室光与电磁波研究中心杭州310027

应用等效介质理论 ,提出了一种理论分析光子晶体的新平面波展开法 ,通过计算光子晶体的能带作收敛性分析 ,结果表明 ,新方法具有精度高、收敛快的优点 ,明显优于目前通用的二种平面波展开法 ;与已有的理论方法相比。

关键词：等效介质理论光子晶体平面波展开法禁带结构分析

基于修正等效介质理论的微纳深沟槽结构反射率快速算法研究

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物理学报 2008年第9期57卷 5996-6001页

作者：刘世元顾华勇张传维沈宏伟华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 武汉光电国家实验室光电材料与微纳制造研究部武汉430074

利用等效介质理论和严格耦合波理论研究比较微纳米级高深宽比深沟槽结构的红外反射谱,提出一种对等效折射率加入色散修正项的深沟槽结构反射率快速算法.通过超越色散方程分析和大量计算发现,加入的等效折射率色散修正项与波长的平方成反... 详细信息

利用等效介质理论和严格耦合波理论研究比较微纳米级高深宽比深沟槽结构的红外反射谱,提出一种对等效折射率加入色散修正项的深沟槽结构反射率快速算法.通过超越色散方程分析和大量计算发现,加入的等效折射率色散修正项与波长的平方成反比,并且与深沟槽结构的材料、周期和占空比有关.这种新的计算方法可以非常精确地获得高深宽比深沟槽结构的反射率,而且明显提高了运算速度,在复杂深沟槽结构基于模型的红外反射谱测量中具有重要的应用价值,可以应用于微电子和微机电系统制造过程中高深宽比微纳深沟槽结构刻蚀进度的在线实时监测.

关键词：深沟槽结构严格耦合波理论等效介质理论反射率

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基于等效介质理论的孔隙纵横比分布反演

地球物理学报 2021年第3期64卷 1016-1033页

作者：欧阳芳赵建国李智肖增佳贺艳晓赵皓任静中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

孔隙纵横比是描述多孔岩石微观孔隙结构特征的重要参数,目前用于获取岩石完整孔隙纵横比分布的经典模型为David-Zimmerman(D-Z)孔隙结构模型,该模型假设岩石由固体矿物基质、一组纵横比相等的硬孔隙以及多组纵横比不等的微裂隙构成,并... 详细信息

孔隙纵横比是描述多孔岩石微观孔隙结构特征的重要参数,目前用于获取岩石完整孔隙纵横比分布的经典模型为David-Zimmerman(D-Z)孔隙结构模型,该模型假设岩石由固体矿物基质、一组纵横比相等的硬孔隙以及多组纵横比不等的微裂隙构成,并认为固体矿物基质和硬孔隙均不受压力影响,在此基础上,利用超声纵横波速度的压力依赖性反演岩石硬孔隙和各组微裂隙的孔隙纵横比及孔隙度.该方法的关键点在于以累积裂隙密度为桥梁,借助等效介质理论建立了岩石弹性模量和孔隙纵横比之间的内在联系.但在D-Z模型中,多重孔隙岩石累积裂隙密度的计算直接由单重孔隙裂隙密度公式实现,这种近似导致该模型在许多情况下难以获得良好的反演精度.为了完善经典D-Z模型,本文提出了一种基于虚拟降压的孔隙纵横比分布反演策略,通过多个假想降压过程实现累积裂隙密度的准确计算,并将基于DEM和MT的经典D-Z模型推广到KT和SCA中,结合四种等效介质理论建立了一套完整的反演流程.采用一系列砂岩和碳酸盐岩样品,测试了反演流程在实际岩芯孔隙纵横比提取中的应用效果,研究结果表明:与D-Z模型相比,本文方法的模拟结果与实际数据吻合更好,并同时适用于砂岩和碳酸盐岩;此外,通过分析四种等效介质理论的模拟结果发现,本文方法并不十分依赖于等效介质理论的选择,这些理论获得的孔隙结构参数随压力的变化趋势基本一致,数值上仅存在略微差异,且这种差异随着压力的增大逐渐消失.本文方法是经典D-Z孔隙结构模型的重要补充,对岩石孔隙结构表征、流体饱和岩石速度预测以及孔间喷射流效应的模拟具有十分重要的意义.

关键词：岩石孔隙结构孔隙纵横比虚拟降压等效介质理论

非长波极限下二维光子晶体中横电模的等效介质理论

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物理学报 2015年第15期64卷 192-197页

作者：耿滔王岩王新董祥美上海市现代光学系统重点实验室教育部光学仪器与系统工程研究中心上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

基于Mie散射理论,推导、建立了适用于非长波极限的二维光子晶体中横电模的等效介质理论.随后利用该理论探讨了二维光子晶体中横电模的负折射特性和零折射特性,计算结果与相应的能带结构相符合,验证了该理论在非长波极限条件下的适用性.... 详细信息

基于Mie散射理论,推导、建立了适用于非长波极限的二维光子晶体中横电模的等效介质理论.随后利用该理论探讨了二维光子晶体中横电模的负折射特性和零折射特性,计算结果与相应的能带结构相符合,验证了该理论在非长波极限条件下的适用性.更进一步的是,使用该理论能得到从能带结构中无法获取的额外信息.

关键词：等效介质理论非长波极限光子晶体横电模

基于等效介质理论的天然气水合物岩石物理建模方法

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石油地球物理勘探 2021年第3期56卷 528-535,I0010页

作者：杨文强宗兆云姜曼刘欣欣中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266580 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266071

地震岩石物理建模是将地震信息(地球物理观测值)定量转化为物性信息的桥梁,合理的水合物岩石物理模型可为开展水合物地层地震响应特征分析、饱和度预测、叠前地震反演提供理论基础,但水合物微观赋存方式存在多样性,它既可以作为骨架,又... 详细信息

地震岩石物理建模是将地震信息(地球物理观测值)定量转化为物性信息的桥梁,合理的水合物岩石物理模型可为开展水合物地层地震响应特征分析、饱和度预测、叠前地震反演提供理论基础,但水合物微观赋存方式存在多样性,它既可以作为骨架,又可以作为孔隙填充物存在于地层中,因而具有不确定性。为此,基于等效介质理论,在考虑水合物剪切性质的同时,构建水合物同时赋存于孔隙和基质时的岩石物理模型,将这种水合物的微观赋存模式表达成动态形式,通过实测纵波速度作为约束,以达到不断更新水合物存在于基质和孔隙中的比例的目的。利用某海域SH2井的实测资料验证了模型的合理性,该方法可为水合物地层的横波速度等物性参数预测提供技术支持。

关键词：天然气水合物等效介质理论岩石物理模型横波速度预测 Gassmann方程

等效介质理论数值方法应用于随机取向纤维复合材料的杨氏模量

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复合材料学报 1994年第4期11卷 55-60页

作者：区焕文徐稳林冼定国香港理工学院应用物理系及材料研究中心

本文运用了等效介质理论数值方法￣［４］，计算单向纤维增强复合材料的弹性常数，进而透过Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ＆Ｗａａｌｓ￣［３］的一套平均公式，计算二维及三维随机取向纤维复合材料的杨氏模量，以探讨等效介质理论对此类材料... 详细信息

本文运用了等效介质理论数值方法￣［４］，计算单向纤维增强复合材料的弹性常数，进而透过Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ＆Ｗａａｌｓ￣［３］的一套平均公式，计算二维及三维随机取向纤维复合材料的杨氏模量，以探讨等效介质理论对此类材料的适用性。计算结果与基于Ｈａｌｐｉｎ－Ｔｓａｉ￣［８］式及Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ￣［７］式的结果甚为相近，与实验值也有很好的符合。

关键词：等效介质理论数值方法随机取向纤维复合材料

基于等效介质理论的光伏电池亚波长光栅减反结构设计

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太阳能学报 2010年第10期31卷 1353-1358页

作者：马佑桥周骏孙铁囤邸明东丁海芳宁波大学理学院光电子技术研究所宁波315211 常州亿晶光电科技有限公司金坛213223 江苏大学机械工程学院光信息科学与技术系镇江212013

根据等效介质理论(EMT),利用薄膜特性矩阵方法提出了等效介质膜模型,用以研究亚波长光栅减反特性。运用遗传算法分析入射光偏振态和光栅结构参数对亚波长光栅反射率的影响,获得了特定波段下复周期亚波长光栅较低的平均反射率。此外,以TC... 详细信息

根据等效介质理论(EMT),利用薄膜特性矩阵方法提出了等效介质膜模型,用以研究亚波长光栅减反特性。运用遗传算法分析入射光偏振态和光栅结构参数对亚波长光栅反射率的影响,获得了特定波段下复周期亚波长光栅较低的平均反射率。此外,以TCO/a-Si:H(n)/a-Si:H(i)/c-Si:H(p)/Ag光伏电池为例,将其表面透明导电层(TCO)设计为复周期亚波长光栅结构,利用AFORS_HET软件模拟分析光伏电池的光谱响应,结果表明,复周期亚波长光栅的减反特性可以显著提高光伏电池的量子效率。

关键词：等效介质理论亚波长光栅介电常数遗传算法光伏电池

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正弦光栅标量衍射及等效介质理论有效性分析

光子学报 2016年第7期45卷 187-196页

作者：王卫敏阮东升井绪峰中国计量学院光学与电子科技学院杭州310018

利用严格傅里叶模式理论研究了不同基底折射率、入射角度、归一化周期、归一化沟槽深度对正弦型光栅微结构衍射效率的影响,并分析了该光栅的衍射特性.基于标量衍射理论和等效介质理论,分别计算了光栅周期远远大于和远远小于入射波长时,... 详细信息

利用严格傅里叶模式理论研究了不同基底折射率、入射角度、归一化周期、归一化沟槽深度对正弦型光栅微结构衍射效率的影响,并分析了该光栅的衍射特性.基于标量衍射理论和等效介质理论,分别计算了光栅周期远远大于和远远小于入射波长时,正弦型光栅的衍射效率,并与傅里叶模式理论的计算结果进行比较,分析标量衍射理论和等效介质理论的有效性.结果表明:在垂直入射条件下,当光栅基质材料折射率为1.5时,标量衍射理论在光栅归一化周期大于5时,能够准确计算光栅衍射效率,误差小于3%;当基底折射率增大到3.42时,只有在光栅归一化周期大于10时,标量衍射理论才有效,误差小于5%;当正弦型光栅透射光中只有0级衍射光传播时,等效介质理论能够准确计算其透射率;随着入射角度的增大,标量衍射理论和等效介质理论的有效性都不同程度地降低.

关键词：衍射元件亚波长器件傅里叶模式方法正弦型光栅等效介质理论标量衍射理论