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关键词： 弹簧蓄能密封圈   宽温域   摩擦磨损   结构优化   泄漏特性  

摘要： 随着技术的发展和人类对太空、地下及深海等领域探索范围的扩大,高端精密装备对密封提出了宽温域等严苛条件以及低磨损、长寿命和低泄漏的使用要求。弹簧蓄能密封圈因其具有低温稳定性、低摩擦系数、耐磨性、可靠的高速表面动态性能、稳定的化学性能和耐辐射等优点,应用于航空、航天、船舶、核电等领域,但设计和制造不当,也会导致密封过度磨损,泄漏失效等问题。因此本文结合有限元仿真与响应面数值分析的方法对端面密封式弹簧蓄能密封圈进行综合研究,提出了密封圈优化方向,并通过试验验证了模型的准确性。基于ABAQUS软件,结合Archard磨损理论、Mises应力准则和逾渗理论建立了弹簧蓄能密封圈密封及磨损性能分析模型。提出以结构强度、泄漏特性和摩擦特性为指标对密封圈性能进行分析与优化的方法,结合计算结果给出了弹簧蓄能密封圈结构设计流程。针对工况参数,系统地分析了压缩量、介质压力和环境温度对密封圈密封性能的影响。密封圈性能在较低压缩量和介质压力范围内对该工况参数更加敏感,初期的略微变化能迅速改变密封圈泄漏率和摩擦扭矩,在低压0～500k Pa范围内压缩量是密封圈密封性能的主要影响因素。环境温度在-50～65℃范围内,由于尺寸收缩和材料硬度增加的共同作用泄漏率随温度变化较小,之后随着温度的降低泄漏率迅速增加。针对密封圈密封性能和蓄能特性,对壳体的九个主要结构参数和U形弹簧的七个主要结构参数进行响应面法的多参数优化分析,得到影响密封圈结构强度的主要影响因素为左侧接触唇内角β1,影响泄漏特性的主要因素为接触唇宽度与高度比a/b,在对密封圈密封性能改进时应该优先考虑增加β1和减小a/b。同时基于厚度b_t、截面总长h_t、开槽宽度W、周期宽度T、根部圆弧半径R_t这五个结构参数,构建了弹簧单位长度压缩刚度和弹性压缩极限的回归方程,在进行蓄能特性改进时可优先考虑改变弹簧厚度b_t、h_t和W。研究了壳体磨损对密封圈密封性能影响,进一步对比了壳体相关结构参数和材料摩擦磨损系数对磨损过程的影响。磨损可减小密封圈壳体应力集中,泄漏率随着密封圈磨损距离的增加先迅速增加,之后随着磨损而减小最终趋于稳定,摩擦扭矩随着密封圈磨损而减小最终逐渐趋于稳定。壳体结构参数a/b的增加和β1的减小能明显降低壳体的磨损,延长密封圈的使用寿命。壳体材料有量纲磨损系数越小,密封圈越耐磨,泄漏率上升更慢,摩擦扭矩下降过程更稳定。搭建密封摩擦扭矩测试系统,开展密封圈宽温域密封摩擦试验,分析环境温度、密封圈直径对密封圈密封性能和摩擦性能的影响,试验结果与分析模型一致,误差在10%左右,验证了分析模型的可靠性。对比研究了两种不同尺寸填料的密封圈在密封摩擦时的摩擦机理,发现小尺寸填料壳体的主要磨损机理为磨损量较大的磨粒磨损,而大尺寸填料的磨损机理为磨损量小的疲劳磨损,故大填料PTFE更耐磨。本文通过构建弹簧蓄能密封圈分析模型,结合密封摩擦试验验证,得到的模型与分析结果可对弹簧蓄能密封圈的结构设计及优化顺序提供理论支撑,提供了密封圈磨损性能分析工具,并对壳体PTFE材料改进提供理论参考,有助于推动宽温域低摩擦长寿命弹簧蓄能密封圈的发展。

关键词： 环境湿度   高速列车制动材料   制动盘初始温度   磨损   表面温升  

摘要： 高速列车制动副(制动盘和制动闸片)是制动系统重要的组成部分,是列车安全运行的保障,其摩擦制动性能的好坏是决定列车运行是否安全的关键因素。随着我国高铁事业的迅猛发展,以及我国复杂的地理环境问题,本研究从环境湿度和改变制动盘初始温度方向进行研究和探索。对高速列车制动盘/闸片摩擦磨损性能研究,保障在高湿度环境中运营的高速列车安全行驶具有重要意义。论文利用自主研发的多功能摩擦磨损试验机,针对不同初始盘面温度(20℃、100℃、200℃)在不同环境湿度(55%、95%)条件下的高速铁路制动盘(盘试样)和制动闸片(销试样)材料的摩擦磨损性能进行研究;同时,对盘初始温度为200℃和环境湿度为95%不变的条件下,进行接触压力(0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa)和滑动速度(0.5m/s、0.7m/s、0.9m/s)的磨损试验研究。对试验结果进行了摩擦系数、磨损率、表面形貌、盘表面温度等四个方面的研究与分析。主要内容如下:(1)为研究环境湿度对高速列车制动材料的摩擦磨损性能影响,分别进行了不同环境湿度(55%、95%)的磨损试验研究,结论如下:环境湿度为55%条件下的高速列车制动材料摩擦系数均大于环境湿度为95%条件下的高速列车制动材料摩擦系数。在环境湿度为55%条件下,制动闸片总体损伤比制动盘严重;而在环境湿度为95%条件下,则制动盘整体损伤大于制动闸片损伤。随着环境湿度从55%增加到95%,制动副材料的磨损机制由磨粒磨损、严重的粘着磨损转变为磨粒磨损、较轻的粘着磨损以及疲劳磨损。(2)为研究一定环境湿度(55%、95%)下盘面初始温度对高速列车制动材料的摩擦磨损性能影响,分别进行了不同盘面初始温度(20℃、100℃、200℃)的磨损试验研究,结论如下:在环境湿度为55%条件下,盘面温度的改变对摩擦系数影响较小,但在环境湿度为95%条件下,在盘面初始温度为20℃和200℃时,平均摩擦系数约为0.58,在盘面初始温度为100℃时,平均摩擦系数约为0.39。(3)研究了盘面初始温度为200℃和环境湿度为95%条件下的制动材料不同接触压力(0.5MPa、1.0MPa、1.5MPa)的磨损试验,结论如下:随着接触压力的增加,平均摩擦系数呈现先减小后增大的趋势,并且低接触压力(0.5MPa)条件下的摩擦系数总体波动剧烈,高接触压力(1.0MPa、1.5MPa)条件下的摩擦系数波动相对稳定。随着接触压力的增加,制动盘/闸片摩擦材料的磨损率呈现逐渐上升的趋势,且制动副摩擦材料的损伤机制,逐渐由磨粒磨损和粘着磨损转变为磨粒磨损、粘着磨损以及疲劳磨损三种混合磨损。随着接触压力的增加,制动盘材料的最大平衡温度呈增大的趋势,但是增大的速率逐渐的减小。(4)研究了盘面初始温度为200℃和环境湿度为95%条件下的制动材料不同滑动速度(0.5 m/s、0.7 m/s、0.9 m/s)的磨损试验,结论如下:随着滑动速度的增加,摩擦系数总体保持先增大后减小,再微弱增大的趋势,但是在它们整体波动不大,且高滑动速度下的摩擦系数小于低滑动速度下的摩擦系数。随着滑动速度的增加,制动盘磨损逐渐减小,而制动闸片磨损率呈现先减小后增大的趋势,且制动闸片和制动盘之间的磨损率差值越来越大。

关键词： 环氧树脂   功能填料   耐湿热性能   摩擦行为与磨损机理   多巴胺改性   电化学腐蚀防护  

摘要： 工程结构用金属材料在服役过程中不可避免地面临电化学腐蚀和摩擦磨损等问题,严重影响结构安全与服役寿命。目前,利用环氧树脂基复合材料作为涂层以改善钢材耐磨损与抗腐蚀性能是常用的保护与提升手段。相关研究表明,微/纳米填料可以有效提升环氧树脂热/力学、耐磨损与抗腐蚀性能,但对环氧树脂力学增韧、耐磨损及抗电化学腐蚀性能的影响尚不明确。本文针对上述问题,通过组分构成与结构设计,研发一种具有优异力学韧性、耐摩擦磨损及抗电化学腐蚀防护性能的环氧树脂基复合材料,获得的主要研究结果如下: 试验研究了300 nm二氧化钛粒子添加对环氧树脂力学和摩擦磨损性能影响。发现添加二氧化钛粒子可有效改善环氧树脂力学拉伸性能,最优添加含量（4wt.%）下环氧树脂拉伸强度和模量分别提高了29.2%和21.0%;经过三辊研磨和聚乙烯吡咯烷酮处理后,二氧化钛粒子在树脂中分散更为均匀,拉伸强度和断裂伸长率提升了20.4%和71.1%,拉伸韧性增加了107%,且磨损速率降低了75.8%。 基于石墨、硫化锌、短切碳纤维及二氧化钛等填料,研发了一种具有优异力学与高耐磨性能的环氧树脂基复合材料。研究发现,7 wt.%石墨添加后复合材料磨损速率和磨损宽度分别降低了94.2%和73.2%;10 wt.%短切碳纤维添加后复合材料拉伸强度和拉伸模量分别增加了24.9%和49.4%;5 wt.%硫化锌添加后复合材料磨损速率下降了95.1%,这归因于在摩擦过程中硫化锌粒子可填充划痕缺陷并形成了连续且致密的润滑隔离膜。 研究了蒸馏水与盐溶液浸泡对研发的多填料增强环氧树脂复合材料长期热/力学性能的影响。研究发现,环氧树脂基复合材料水吸收行为符合两阶段扩散模型,且蒸馏水浸泡下试样饱和吸水率更高,这归因于蒸馏水浸泡环境下试样内外部存在较大水浓度梯度;同时60℃蒸馏水环境浸泡120天后,复合材料拉伸强度、断裂伸长率与玻璃化转变温度分别下降了38.2%、46.6%和20.8%,退化机理归因于环氧树脂基体水解和填料/树脂界面脱粘。 研究了不同测试与浸泡环境对多填料增强环氧树脂复合材料摩擦磨损性能的影响。研究发现,摩擦过程中试样和研磨球界面较大的剪切应力使得复合材料耐磨损性能对服役荷载最敏感,如与500 g相比,负载2000 g其磨损速率增加了197.7%;高温浸泡环境显著降低了复合材料耐磨损性能,如60℃蒸馏水浸泡下复合材料磨损速率增加了255.1%,归因于浸泡环境使得复合材料热/力学性能发生显著退化,导致发生严重疲劳磨损。 研究了聚多巴胺球、多巴胺绒毛和硬脂酸分子的自组装工艺,并制备了具有微/纳米粗糙度结构微球膜;研究了微球膜对环氧树脂涂层-钢界面粘结性能的影响。研究发现,优化后微球膜在100 g负重下抗拉持续时间增加了611.9%;微球膜可显著增加涂层-钢界面拉拔强度（59.4%）,同时盐溶液浸泡后环氧树脂涂层-钢界面粘结破坏模式为涂层-钢界面和树脂胶层内部混合破坏,归因于微球膜中邻苯二酚基团与钢表面形成了金属配位键,且其与树脂基体形成了N-O共价键。 研发了一种具有优异机械稳定性和电化学腐蚀防护性能的超疏水环氧树脂基复合材料涂层;研究了流体注射、固体研磨对涂层机械稳定性能的影响及在盐溶液浸泡下涂层对钢基体耐腐蚀防护性能的影响。研究发现,研发的涂层接触角和滚动角分别为172.5°和3.4°,且经过100 k Pa水注射、空中沙撞击、与砂纸对磨后其表面仍具有机械稳定性;5 wt.%Na Cl溶液浸泡28天后超疏水涂层钢极化电流密度（0.0035μA/cm2）和腐蚀阻抗值（10～7Ω·cm2）无显著退化,归因于超疏水涂层吸附的空气膜阻碍了腐蚀导电回路形成,提高了钢基体抗腐蚀性能。

关键词： 成型   环模   力学模型   磨损  

摘要： 环模式生物质成型机因其固化成型效率高、成型质量好、能耗低等诸多优点,是生物质能源企业的优选设备,但目前也存在关键部件(环模)磨损严重造成使用寿命大大缩短的问题,使得生产效率降低、增加生产企业成本。探究环模式生物质成型机成型机理及环模磨损机理,延长环模的使用寿命对于生物质制粒生产中的节本增效意义重大。本文在安徽省科技重大专项项目支持下,对环模式生物质成型机成型机理、环模磨损失效机理及各参数对环模磨损的影响进行研究,为延长生物质成型机关键部件环模使用寿命提供参考。(1)分析了环模式生物质成型机的致密成型机理。通过对工作区的受力分析,阐述物料通过工作区时成型机理,建立了模孔挤压力数学模型;通过对损坏环模的表面观察、利用内窥镜对模孔内部观察,分析了环模磨损失效的主要原因;利用三点内径千分仪测量模孔轴向磨损,分析模孔轴向磨损规律,并建立模孔轴向磨损量数学模型。(2)从模孔结构和压制速度角度开展研究。利用EDEM软件开展单孔压缩数值模拟,在单孔压缩试验验证仿真模型的可信度的基础上,分别探究模孔锥角和压制速度对压缩力的影响;利用EDEM软件对压制过程中物料的流动状态进行追踪。结果显示,压缩力随模孔锥角和压缩速度的增大而提高,物料颗粒在模孔内压缩时相对位置不会大幅改变。(3)从生物质原料参数角度研究磨损影响因素。以玉米秸秆物料含水率、物料粒度、生物质成型体密度为影响因素开展正交试验,研究同类物料在不同工艺参数下对环模磨损的影响,以生成颗粒与环模材料之间的摩擦系数为间接评价指标评价磨损。试验结果显示三种参数对摩擦系数的影响显著,原料粒径增大使得摩擦系数增大,含水率及成型体密度增大使得摩擦系数先增大后减小。(4)从机构配合参数及环模本身材料角度探究磨损影响因素。针对目前的关于环模磨损研究多采用磨料流磨损试验,不能真实的复现生物质成型机实际工作时的状况,本文设计并搭建了环模磨损试验平台,探究磨辊间隙和环模材料对环模的磨损影响。结果显示磨辊间隙在0.5mm时,环模磨损严重,磨损率为0.04%,磨辊间隙在2mm时,物料有效摄取率不足,当磨辊间隙在1～1.5mm时,可在保证压缩效率的前提下有效减小磨损;环模材料耐磨性与其硬度存在关联且不同材料磨损机制存在差异。

关键词： 改进支持向量机   机械零件   零件失效预测   失效特征  

摘要： 机械零件运行过程中受到多个因素的影响，导致其失效概率大幅度上升，提出基于改进支持向量机的机械零件失效预测方法。采用多源传感器采集机械零件运行数据，对采集到的数据进行后去除干扰噪声，利用卡尔曼滤波融合机械零件运行数据，以此机械零件提取失效特征，引入遗传算法改进支持向量机，以此机械零件失效预测模型，得到相关的预测结果。实例分析结果表明，本文设计预测方法的机械零件失效预测准确率为96.5%，实际应用效果好。

关键词： 货车车轮材料   磨损   剥离   竞争关系   棘轮效应  

摘要： 踏面磨损和剥离是铁路车轮最常见的失效形式,本文采用试验和理论模型的方法,开展了硬度对车轮材料磨损和剥离影响试验研究、干燥条件下滚动接触试验摩擦和润滑条件下滚动接触试验、磨损和剥离竞争关系理论建模研究,阐明材料硬度对车轮踏面磨损和剥离竞争关系的影响规律。 首先开展硬度对车轮材料剥离和磨损影响试验研究,从实际货车车轮中截取三种不同硬度的车轮材料A#（329HB）、B#（341HB）、C#（351HB）。采用材料试验机进行棘轮效应试验。A#、B#、C#材料的安定极限分别为100±500 MPa、100±400 MPa和100±400 MPa,硬度越低其抗棘轮效应性能与抗剥离表现最佳。硬度提高其抗磨损性能越强。 其次开展车轮材料干燥条件下滚动接触试验,采用滚动接触疲劳试验机进行三种不同硬度的车轮材料A#（329HB）、B#（341HB）、C#（351HB）摩擦磨损试验,发现硬度高的材料C#磨损性能最好。同时观察到其剖面的塑性变化层,硬度越大,其塑性变化层的深度越小;随着周次的提高,塑性变化层的深度基本保持不变,在磨损过程中裂纹会处在萌生和去除的动态平衡。 然后开展车轮材料润滑条件下滚动接触试验,采用滚动接触疲劳试验机进行三种不同硬度的车轮材料A#（329HB）、B#（341HB）、C#（351HB）试验,硬度高的材料C#的疲劳寿命最长,但其剥离掉块最大。同时观察到其剖面的裂纹情况,硬度越大,其裂纹扩展的深度越大,在剥离过程中磨损的影响很小,裂纹会处在不断扩展的状态。 最后进行踏面剥离和磨损竞争关系建模分析,结合Archard磨损模型和剥离模型,发展了剥离和磨损竞争模型Tc=（M·Tγ+N）/K·P。模型预测结果与试验结果符合较好,当材料的硬度增加时,TC值越大,说明剥离越容易发生,竞争中就会占主导,反之,则磨损占主导。

关键词： 水电工程过流部件   沙水流动计算   柔性抗磨涂层   泥沙磨损试验   磨损模型   抗磨能力  

摘要： 水电工程尤其是水电站水轮机过流部件在含沙水中的泥沙磨损是很普遍的问题,严重时会导致过流部件的破坏,水电站不得不停机检修和维护,从而造成巨大的经济损失。本研究采用试验和数值模拟相结合的方法,对用于水电工程过流部件表面上的一种新型复合柔性涂层进行了泥沙磨损研究,对比分析了有无涂层水电工程过流部件抗磨性能,建立了水电工程过流部件泥沙磨损预估数学模型。主要研究内容和成果如下:(1)建立了水电工程过流部件表面柔性抗磨涂层泥沙磨损试验方法及系统。(2)岷江流域现场采集泥沙,在实验室配比不同泥沙浓度,以基材316L耐磨不锈钢管道和抗压等级C50混凝土管道在有无柔性抗磨涂层试件为研究对象,开展泥沙磨损试验,通过基恩士激光测量仪测量试件表面的磨损深度,获得试件的磨损情况,得出了柔性抗磨涂层的抗磨效果为316L不锈钢试件的4倍左右,是抗压等级C50混凝土试件的17倍左右,并根据不同泥沙浓度试验结果,发现磨损量与泥沙浓度基本成正比例关系。(3)在实验室配比不同泥沙浓度,以基材为00Cr13Ni5Mo耐磨不锈钢和喷涂柔性抗磨涂层后的HLA351-50机型水轮机导水机构试件为研究对象,开展绕流式泥沙磨损试验,通过光学3D表面轮廓仪测量试件试验前后的磨损深度,获得试件的磨损情况,得出了柔性抗磨涂层的抗磨效果为00Cr13Ni5Mo不锈钢试件的3.5倍左右,并根据不同泥沙浓度试验结果,发现磨损量与泥沙浓度也基本成正比例关系。(4)对HLA351-50机型水轮机导水机构内部沙水流动进行了不同进口泥沙浓度下的数值计算,得到了不同进口泥沙浓度下过流部件表面的泥沙体积分数(局部泥沙浓度)和速度分布,结果均发现泥沙体积分数较大的位置出现在固定导叶和活动导叶的头部和尾部位置,泥沙体积分数从头部至尾部基本呈现先减小后增大的趋势,活动导叶背面的沙水速度远大于工作面。(5)根据泥沙磨损和数值计算结果,建立了有无柔性抗磨涂层水电工程过流部件泥沙磨损数学模型(磨损率计算公式),并根据所建磨损数学模型,就可预估各种运行情况下不同运行时间水电工程过流部件的磨损量,为水电工程过流部件抗泥沙磨损的设计和改造提供技术依据。

关键词： 激光图案化烧蚀   碳化硅   CVD金刚石   摩擦磨损  

摘要： 金刚石涂层材料具有极低的摩擦系数和磨耗比,在摩擦、力学、热学等领域具有良好的应用前景。但是金刚石由于其超高的硬度难以机械加工,本身结构惰性导致与金属基体结合性能差,限制了其在摩擦抛光领域的应用。基于碳化硅易加工、与金刚石结合力好,热膨胀系数相近,因此,碳化硅（SiC）作为基体沉积金刚石后在抛磨领域更具应用前景,但目前相关方面研究较少,尤其对于织构化碳化硅基体对表面沉积金刚石结构及抛磨性能影响不明确。基于此,本论文通过激光图案化刻蚀技术,在碳化硅表面制备了不同形状、不同锥度的碳化硅阵列,之后利用微波等离子体设备沉积不同种类的金刚石涂层阵列,研究了不同形状、不同锥度、纳-微米金刚石涂层对金刚石/碳化硅阵列的微观结构、表面形貌和摩擦学性能的影响规律,分析了金刚石/碳化硅阵列摩擦磨损机理,从而得出以下结论:（1）通过对比有无微米金刚石涂层,对圆柱SiC阵列在不同载荷条件下（5 N,15 N,25 N）的摩擦学性的影响,发现微米金刚石涂层具备减小基体圆柱阵列脆性断裂、变形以及降低摩擦系数的特性,在最优载荷为15 N的条件下,金刚石涂层不发生剥落,具有最好的减摩特性,这与摩擦过程中金刚石向非晶碳转变以及对偶球表面形成的石墨相转移膜有关。（2）通过研究不同阵列形状对微米金刚石/碳化硅阵列的结构和摩擦磨损性能的影响,发现碳化硅阵列基体对涂层成分影响不明显,均为以（111）晶面为主的多晶金刚石,阵列顶端的非金刚石碳基团含量较小,底部为非金刚石碳基团与金刚石竞争生长。尖锥的微米金刚石/碳化硅阵列（圆锥、四角锥、六角锥）的摩擦系数明显高于顶端为平面的微米金刚石/碳化硅阵列（圆柱、四角柱、六角柱）,其中六角锥的摩擦系数最高为0.48,磨损率最高,顶部金刚石发生剥落;圆柱的摩擦系数最低为0.13,磨损率最低,未发生剥落现象。平面与尖锥的摩擦磨损机理的差别归咎于接触面积减小导致的过大的尖端应力以及较深的犁沟,使得摩擦系数明显增加。（3）成功制备出不同锥度的碳化硅阵列,并研究了阵列的锥度对微米金刚石/碳化硅阵列的成分、结构以及摩擦磨损性能的影响。发现锥度对微米金刚石/碳化硅阵列的结构、成分没有明显的影响,但随着锥度的增加,摩擦系数先增大后减小,在锥度99.9°时摩擦系数最高为0.788,磨损率最大为10-5mm3/N·m量级,在锥度为92.3°时摩擦系数低于锥度在99.9°的条件下为0.488,但是磨损率保持在10-6mm3/N·m量级,涂层未发生失效。实现了阵列具备高摩擦系数的同时保持较低的磨损率。在最优锥度（92.3°）条件下,研究了不同形状（圆锥、四角锥以及六角锥）对金刚石/碳化硅阵列的影响,发现COF六角锥>COF圆锥>COF四角锥。这是由于不同形状的微米金刚石/碳化硅阵列犁入对偶球的体积量不同使得接触面积增大,影响了其摩擦磨损性能。（4）通过研究不同金刚石组成（微米、纳米以及纳-微米金刚石）对柱状、尖锥碳化硅阵列的结构和摩擦磨损性能的影响,发现随着金刚石涂层的类型由微米向纳米转变,（111）金刚石晶面峰强明显降低,且保持微米金刚石沉积时间一致时,随着纳米金刚石沉积时间增加,（111）金刚石晶面峰强升高,摩擦系数以及磨损率逐渐降低。纳-微米金刚石/圆柱碳化硅阵列的摩擦系数以及磨损率介于微米和纳米金刚石/圆柱碳化硅阵列之间,备微米金刚石与碳化硅之间较高的结合力和纳米金刚石的超高润滑性能。对于尖锥纳-微米阵列而言,随着纳米金刚石沉积时间的增加,摩擦系数以及磨损率逐渐降低,最优的高摩擦系数对应的纳米:微米金刚石沉积时间为1.5 h:6 h,这是由于纳米金刚石的存在使得高锥度的阵列在摩擦的过程中保持了力学稳定性能,但纳米金刚石、非金刚石相的存在使其尖锥的摩擦系数相较于尖锥单纯的微米金刚石摩擦系数偏低。

关键词： 双腔光力系统   光力诱导透明   透明窗口   二阶边带  

摘要： 腔光力学与量子物理学、量子光学和纳米科学有着密切的关系。最近在科学界发展迅速,成为了关注率颇高的领域,其构造是由光学微腔与机械谐振子通过辐射压力的相互作用耦合作用形成的,借此可以观察腔光力学系统的量子学行为。由于微腔和机械振子之间的相互作用改变了光机系统的光学响应特性,导致了正则模式分裂和电磁诱导透明现象。在电磁诱导透明现象中,不透明的介质可以在强泵浦光的作用下变得透明,并伴随折射率的剧烈变化,从而引起了探测光的群速度急剧减小,因此可以用于慢光甚至停光效应。目前为止,人们已经将单腔光力系统扩展到双腔光力系统,即两光学模式和一个机械模耦合的双腔光力系统,该双腔系统已经引起了人们的广泛研究兴趣并展开了一系列的研究工作。双腔系统具有潜在的应用价值,可以在一系列重要设备中实现,例如声子激光器、光学波长转换器、增强的非线性和光子-声子能量转移等。谐振器复合系统中的谐振功能可以被控制,这是该系统的主要组成部分。通过改变谐振器之间的耦合强度,可以连续地操纵光学谐振之间的空间。此外,双腔光机械系统中的量子非线性效应在理论上得到了增强,可用于光子和声子的光机械量子信息处理。另外,还注意到该双腔光力系统可用于量子存储和检索光子以及光场之间的转换等。我们提出了一种在双腔光机械装置中实现单透明窗和双透明窗调节的方案。通过研究双腔谐振腔的输出场,我们不仅展示了探测场的透射光谱和二阶边带的产生,还分析了诱导透明窗口的物理机制和二阶边带产生的效率。此外,还讨论了光机械诱导的透明窗口以及两个腔的耦合导致的透明窗口。我们发现,透明窗口和二阶边带的产生可以通过控制场的功率和两个腔之间的耦合强度来调制。我们的装置对于控制光传输是可行的,这可能在量子光学设备和量子信息网络中有潜在的应用。