敷设吸声覆盖层复杂目标的目标强度计算

提出一种获取非刚性板块元法中反射系数项的方法,来解决复杂目标敷设空腔型覆盖层后目标强度的计算问题。首先计算平面波斜入射条件下覆盖层的反射系数,将其代入非刚性表面目标特性的板块元方法中来计算目标强度;随后分别采用有限元法和该方法求解敷设空腔型覆盖层的刚性球模型,两种方法的计算结果符合较好,此计算方法的有效性得到验证;最后基于该方法计算敷设圆柱型空腔覆盖层的标准潜艇模型。结果表明:0到4 kHz内,随着频率的增大,敷设圆柱型空腔覆盖层的目标强度降低值越大;同一频率下,方位角140度到160度范围内目标强度降低值比其他方位角高一半左右。

声发射技术的应用与研究进展

介绍了声发射的研究领域和当前国内外声发射技术的发展现状 ,论述了声发射技术在压力容器的结构完整性评价、转动设备的故障诊断、材料研究、数据处理方法、泄漏检测和仪器研制等方面所取得的研究成果 。

无顶空间内混响感特性的研究

混响时间是反映时间域内声能衰变率的参量,它大体上可反映扩散空间内的主观混响感。但是,对于庭院等无顶空间而言是否适用,值得研究。因为在这些空间内,声能衰变过程中缺失了大量来自顶面的反射声,虽然混响时间可能变化不大,但会显著影响主观听觉上混响的感受。本文通过模拟声场的主观试听实验,发现反射声的方向性因素不可忽略,其对混响感有明显影响。由于混响时间是以单声道收录为界定的,因此,它不能充分反映无顶空间内的主观混响感。

分层介质系统声透射问题的传递矩阵方法

分层介质中的声透射问题一直是应用声学中的一个棘手问题 ,因为随着层数增加 ,需要求解的方程数目也成比例地增加 ,要按常规方法得到解析表达式几乎不可能 .该文引入传递矩阵的概念使这一问题变得相当简单 ,而且可以很方便地用于程序化处理 ,对于吸声材料的结构设计具有很大的实用价值 .

结构型声学超材料研究及应用进展

声学超材料以其亚波长优势在工程中取得广泛应用,其中结构型声学超材料能够根据几何特性来调整物理行为,从而实现声波调控。随着3D打印和各种加工技术的不断进步,设计出了各种结构复杂,传统工艺无法加工的声学超材料,从结构上可分为亥姆霍兹型、超原子型、混合盘绕型、迷宫型、平板型等。目前,结构型声学超材料面向实际需求衍生出各种特定功能,如吸(隔)声、通风、可调谐、声成像等,但低频宽带消声仍然是一个挑战。如何设计具有双负性、适应多种应用场景、结构稳定的声学超材料有广阔的发展前景。

覆黏弹层加肋双层板的声反射

为评估覆盖层的吸声性能,研究黏弹层在无限大周期加肋双层板背衬下的声反射。首先通过弯曲波与Lamb波的比较,揭示了板近似理论不适用于黏弹性板的原因。为此采用(黏)弹性理论处理(黏)弹性板,而肋板的处理则采用板近似理论,并用Hull提出的方法解决肋板和平板的耦合问题,得到反射声场的解。与板近似理论计算加肋双层板声反射的结果进行比较验证了本文方法的正确性,对反射系数进行计算分析了背衬对声反射的影响,定义平均反射系数比较了不同覆盖层的性能。结果表明,频率较低时覆盖层无法有效抑制背衬的影响,板间流体层与双层板的耦合作用引起共振散射,肋板与双层板的耦合作用降低声反射。

水与流体饱和孔隙介质界面上非镜面反射声场的实验研究

用光学法和发射 接收法研究了水与流体饱和孔隙介质界面上声波的非镜面反射声场 .测量了入射角θi 为 1 6°— 80°范围内的反射系数R ,记录了θi 在Rayleigh波临界角θc附近± 4°范围内两束反射波的反射角、波束位移Δ、波形和频谱 .实验发现 :(1 )在θc 附近±4°范围内 ,观察到θi两束反射波A和B ,其中波束B沿界面有波束位移Δ ,实验测出Δ随θi增大而减小 ,并非在θi=θc 时最大 .(2 )反射角等于θi 的波束的频谱很接近于入射波的频谱 ,反射角等于θc 的波束的频谱相对于入射波有频谱的负偏移 .(3)波束A的相位与发射换能器直达波的相位一致 。

基于短时傅立叶变换的鸡蛋破损检测技术的研究

声学技术是目前应用于鸡蛋破损检测中最具潜力的一门技术,它利用完整蛋和破损蛋在声脉冲响应上的差异性来对鸡蛋进行分级分类。本文所研究的系统中采用前置放大器和A/D转换芯片采集鸡蛋被敲击后发出的声音,对获得的时域信号进行频域分析。相比于传统的傅立叶分析,本文采用了时频分析技术,即利用短时傅立叶变换来分析鸡蛋响应信号,并建立了相应的分级分类模型。实验表明基于短时傅立叶技术的鸡蛋破损检测模型对破损鸡蛋具有很高的识别率,为实际生产过程中鸡蛋的无损检测提供了新的并且更有效的方法。

层状多孔介质中声反射和透射

本文根据流体饱和多孔介质中声传播的Biot理论和多孔介质界面上的六个边界条件研究了平面声波斜入射于多层水平板状多孔介质时的反射和透射。数值计算了快纵波为入射波时声波频率、入射角等量的变化对能量的反射系数、透射系数的影响。数值计算结果表明,当声波波长与中间介质厚度呈一定比例时,反射系数、透射系数取得极值,入射角、多孔介质的性质对反射系数、透射系数的影响很大。

弹性波在对称准周期结构固/液声子晶体中的传播

基于准周期Fibonacci序列,提出了一维对称准周期序列固液介质声子晶体。利用传输矩阵法,数值研究了弹性波在其中的透射特性,以及局域谐振模的基本特征。弹性波正入射时,对低序列声子晶体,在声子带隙的中心频率处出现局域谐振模,且在其左右对称地出现两条局域谐振模。在较高序列结构的声子晶体中,仅在中心频率处出现一条局域谐振模。当弹性波斜入射时,声子带隙和谐振模都略微向高频方向移动。弹性波以较大角度斜入射时,只有低频弹性波透射。

液固界面上非镜面反射声脉冲频谱的负频移

当时间·空间上有限的声束入射到液固平界时,我们观察到非镜面反射现象(即在一定入射角范围内有一个以固定角反射的反射波)。本文给出非镜面反射波的频谱的负频移的理论和实验结果,并讨论了对非镜面反射波可进行物理观察的入射角范围。

角点处理的特征无反射边界条件直接数值模拟

对特征无反射边界条件中角点耦合处理方法进行了分析,提出了新的角点耦合处理数学方法.对空间发展的可压缩圆孔射流进行数值模拟,并将模拟结果与试验值进行了对比.结果表明:新的角点耦合处理数学方法在处理声波反射方面是有效的,数值模拟结果与试验值吻合较好.

船舶螺旋桨空化噪声辐射的逆问题

本文以螺旋桨片状空泡噪声辐射理论为基础，提出一种由螺旋桨空泡噪声辐射反演船后不均匀伴流场的方法，获得了所定义的伴流场参数的马尔可夫估计。文中探讨了此逆问题解的存在性与唯一性。

声学超表面的研究与应用进展

声学超表面是通过合理的设计规则以获得控制声波传播的新型人工结构,为声波的调控和处理提供了新的途径。阐述了声学超表面的相位调制机理,重点论述了包括空间卷绕型、Helmholtz谐振型、薄膜结构型以及其他类型超表面的不同概念和设计原理,并讨论了它们在异常反射/折射、聚焦、自弯曲等方面的相关研究及应用进展。最后,分别从超表面的可调谐性、可设计性和水下调控等方面讨论了声学超表面的发展方向和应用前景。

具有刚性联接界面和滑移界面的层状固体媒质的声反射

利用矩阵方法,本文提出了声波从具有刚性联接和滑移界面的层状固体媒质反射特性的一般模型,导出了包含一个或两个滑移界面的层状固体媒质纵波和横波声反射系数解析表达式。文中还给出一些典型粘接件声反射系数的数值计算结果,为正确选择超声评价这些界面特性所采用的技术参数提供了依据。

频率对二维声子晶体平板负折射成像的影响

以二维钢/空气三角排列声子晶体为模型,利用多重散射方法分析声子晶体平板负折射成像过程中声波频率与等效负折射率、入射角的变化关系。研究结果表明:平板负折射成像与声波频率及波的入射角度密切相关;对不同的入射波频率,平板的等效负折射率不同,且随着频率增加,等效负折射率绝对值变小;对于确定的晶格结构,只有在确定的频率范围、确定的入射角范围内,才能发生明显的负折射现象;对于某一确定的入射波频率,平板负折射存在一个最大入射角,且随着入射声源频率的增加,这个最大入射角变小,入射波耦合进入声子晶体平板的信号减弱,进而影响像的强度和清晰度。

声学超表面研究及应用进展

声学超表面是基于广义斯涅尔定律,通过控制波前相位从而进行声波调控的新型人工结构,是声学超材料的重要分支,其新颖的调控机制和灵活的结构设计已经展现出广阔的应用前景。阐述了声学超表面的设计原理与相关研究进展,并对声学超表面有待解决的问题和发展趋势进行了探讨,对于波控结构的设计与制备实现具有指导意义。

声波在界面上的反射和透射系数

给出了声波的反射和透射系数的一种定义 ,计算了它们与介质性质的关系 。

沿抛物面轴线球面波反射声场的时域解析解

0引言由于其特殊的几何性质,抛物面对物质能量具有汇聚和定向的作用。在很多领域都可以见到使用抛物面的例子,例如射电天文望远镜、雷达和卫星的发射和接收天线,激光中继系统的反射镜,工业上的探照装置等。与电磁波、光波相比,声波具有类似的波动特性,因此理论上也可以使用抛物面对声波进行定向聚能。