本文通过对暴露长达10年的表面涂层混凝土试件和青岛市胶州湾大桥实体结构进行涂层粘结强度、氯离子浓度等测试, 对涂层应用在混凝土结构上的长期防护效果进行了研究。结果表明: 在冰冻海水环境暴露10年后, 大气区、浪溅区和水变区混凝土表面涂层的粘结强度均超过1.5 MPa, 符合现行规范要求; 在浪溅区和大气区环境下, 涂层对海工混凝土的长期防护效果较好, 但在水变区环境下涂层的防护效果相对较差; 有涂层混凝土试件的表观氯离子扩散系数与无涂层混凝土在水变区环境下已无明显差别; 大桥实体结构中有涂层混凝土的表面氯离子浓度较无涂层混凝土降低了2.3~3.9倍, 且涂层对于实体结构的抗氯离子长期侵蚀效果稍弱于小尺寸混凝土试件。

为探究相控阵超声阵列换能器中不同阵元参数对声场的影响，以相控阵超声波检测基本原理和声场辐射理论为支撑，应用MATLAB软件进行数值模拟分析，建立辐射声场模型，进行不同参数下的阵列换能器指向性和声场分析。分析了阵元各项参数变化时对波束质量、聚焦范围、成像效果的影响，结果表明：阵元中心频率过小会使成像分辨率过低，阵元中心频率过大会使声场穿透力弱，检测深度浅；阵元数的增加显著提高成像效果，但是也会使成本大大提高；当阵元宽度由0.1增加到0.3，成像效果显著改善，再增加到0.6，成像效果改善不明显；阵元中心距增加会提高聚焦精度和成像效果，但是超过0.8时，成像效果急剧下降；偏转角度小于30°时，成像效果稳定且清晰，当偏转角度过大时，成像效果明显变差；聚焦深度太小使得声束聚焦性差，成像效果不好，当聚焦深度大于检测表面，成像效果好。对于指导实际超声相控检测具有一定指导意义。

设计了一种基于迈克尔逊干涉仪的光纤微流速传感器。传感器由单模光纤、双芯光纤、小球、高反膜构成。通过数值计算分析了双芯光纤长度、纤芯间距、小球半径和流体密度对传感器敏感度的影响。仿真结果表明, 光纤长度和小球半径的减小均能提高传感器的敏感度, 而双芯光纤的纤芯间距对敏感度的影响较小; 流体密度越大, 传感器的敏感度越小。计算结果显示, 传感器可以在较小尺寸的情况下实现超高灵敏度的流速测量。同时, 对不同设计参数下传感器输出的自由光谱范围进行理论推导与数值计算, 发现传感器各个参数与自由光谱范围成1/x或1/x1.5的关系。