光弹材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算分析

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (2): 251-256.

光弹材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算分析

王芳^1,2, 李英骏¹, 张广财³, 唐炼², 龙志飞¹

1. 中国矿业大学(北京)力建工程学院, 北京 100088;
2. 中国石油大学(北京)数理系, 北京 102249;
3. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100083

收稿日期:2008-11-17 修回日期:2009-05-11 出版日期:2010-03-25 发布日期:2010-03-25
作者简介:王芳(1969-),女,辽宁盏县,副教授,从事固体物理专业方向的研究.
基金资助:
国家自然基金(No.10775018,10702010);中国工程物理研究院发展基金(No.2007B0912);国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2006CB202200)资助项目

Numerical Study on Infrared Radiation of Photo-elastic Material Subjected to External Loading

WANG Fang^1,2, LI Yingjun¹, ZHANG Guangcai³, TANG Lian², LONG Zhifei¹

1. School of Mechanics & Civil Engineering, China University of Mining and Technology(Beijing), Beijing 100088, China;
2. Mathematics-Physics Department, China University of Petroleum(Beijing), Beijing 102249, China;
3. Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100088, China

Received:2008-11-17 Revised:2009-05-11 Online:2010-03-25 Published:2010-03-25

摘要/Abstract

摘要： 基于材料的热力学关系和能量守恒定律,给出弹性体形变过程中红外辐射温度改变量和辐出度变化的物理计算方程.并结合有限元方法进行物理建模,对光弹材料三点弯载荷实验过程中的红外辐射出射度的分布进行数值计算和模拟.结果与实验结果吻合较好,表明模型及其相关理论是合理的,可以用来量化揭示实验中的红外辐射特征.从而得到一种能够利用计算机量化分析固体材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算方法.

关键词: 红外辐射出射度, 红外辐射特征, 应变张量

Abstract: Based on thermodynamics and energy conservation law, an elastic body physical model is established. A physical equation of infrared radiation temperature and radiant exitance is achieved. With finite element method(FEM) the model can be used to analyzing infrared radiant energy of a three-point bending beam of elastic-photo material subjected to external loading in room-temperature. It shows that results calculated are highly coincidence with those of experiments. The model and relative theories are rational in quantitative analysis. A quantitative method is shown to analyse and reveal mechanism of infrared radiation of solid materials by computer.

Key words: infrared radiation energy, infrared radiation characteristics, strain tensor

中图分类号:

O411

王芳, 李英骏, 张广财, 唐炼, 龙志飞. 光弹材料载荷过程中红外辐射特征机理的计算分析[J]. 计算物理, 2010, 27(2): 251-256.

WANG Fang, LI Yingjun, ZHANG Guangcai, TANG Lian, LONG Zhifei. Numerical Study on Infrared Radiation of Photo-elastic Material Subjected to External Loading[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(2): 251-256.

[1]	闫宇星, 张珏璇, 郑帅, 汪帆, 熊琳强. 间隙原子对ZnNb₂O₆光电特性影响的第一性原理研究[J]. 计算物理, 2021, 38(4): 447-455.
[2]	王兆清, 钱航, 李金. 移动边界问题的时空域正则区域迭代配点法[J]. 计算物理, 2021, 38(1): 16-24.
[3]	颜慧贤, 苏恒迪. 分子链缠结对核-壳结构复合凝胶非均匀变形行为的影响[J]. 计算物理, 2020, 37(5): 581-588.
[4]	庞军刚, 宋琳, 唐娜, 杨雪滢, 李晓霖, 席忠红, 石玉仁. 磁化尘埃等离子体中的冲击波及其横向扰动稳定性[J]. 计算物理, 2019, 36(6): 682-690.
[5]	那仁满都拉, 赤里木格. 非均匀圆柱壳中传播孤立波的动力学稳定性[J]. 计算物理, 2019, 36(2): 245-252.
[6]	石玉仁, 封文星, 席忠红, 宗谨, 宋宗斌, 庞军刚. KdV-Burgers方程行波解的稳定性[J]. 计算物理, 2018, 35(2): 178-186.
[7]	姚晓玲, 陈东. 四方、单斜和正交Ge₃N₄的结构、电子结构和热力学性质[J]. 计算物理, 2017, 34(1): 89-98.
[8]	王林雪, 宗谨, 王雪玲, 石玉仁. mBBM方程的双扭结孤立波及其动力学稳定性[J]. 计算物理, 2016, 33(2): 212-220.
[9]	张若兴, 侯士敏, 丑强. 基于第一性原理量子输运模拟的并行计算[J]. 计算物理, 2015, 32(6): 631-638.
[10]	李双贵, 杨容, 杭旭登. 多群辐射输运计算的输运综合加速方法[J]. 计算物理, 2014, 31(5): 505-513.
[11]	李名锐, 周刚, 初哲, 马坤, 钱秉文. 一种周期库仑作用势优化法的改进[J]. 计算物理, 2014, 31(1): 121-126.
[12]	吴黎黎, 吴锋民. Ge/Pb/Si(111)生长中Ge原子沿团簇边缘扩散的三维Monte-Carlo模拟[J]. 计算物理, 2013, 30(3): 441-446.
[13]	邢小宁, 井西利, 马毅恒, 王全志, 许耀芸. 自适应混合遗传算法优化团簇[J]. 计算物理, 2012, 29(3): 459-465.
[14]	石玉仁, 周志刚, 张娟, 杨红娟, 段文山. 修正cKdV方程组的孤立波结构及其稳定性[J]. 计算物理, 2012, 29(2): 250-256.
[15]	王兆清, 綦甲帅, 唐炳涛. 奇异源项问题的重心插值数值解[J]. 计算物理, 2011, 28(6): 883-888.