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基于离散随机介质平均散射声功率的无损测温方法 被引量:9
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作者 牛金海 张红煊 +2 位作者 王鸿樟 他得安 刘镇清 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期247-253,共7页
生物组织中超声散射回波的平均功率与其温度有关.该理论包含:(1)生物组织近似为离散随机介质.(2)离散随机介质的平均散射功率与组织的衰减系数α和声速C有关。对于似水生物组织(如:猪肝),当温度升高时,衰减系数的减小使... 生物组织中超声散射回波的平均功率与其温度有关.该理论包含:(1)生物组织近似为离散随机介质.(2)离散随机介质的平均散射功率与组织的衰减系数α和声速C有关。对于似水生物组织(如:猪肝),当温度升高时,衰减系数的减小使平均散射声功率增加,但其影响大小与时间窗△t有关,而声速的增大则使平均散射声功率减小。实验结果表明:生物组织的平均散射声功率随温度变化趋势明显,该结果提供一种肿瘤热疗无损伤检测温度的新方法。 展开更多
关键词 生物组织 超声散射回波 声功率 无损测量 离散随机介质 恶性肿瘤 温度 热疗
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多相离散随机介质探地雷达三维数值模拟 被引量:3
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作者 郭士礼 闫飞 +1 位作者 朱培民 李修忠 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期173-179,共7页
沥青混凝土是典型的多相离散随机介质,为了研究探地雷达波在这种介质中的传播特征,基于随机介质模型理论与统计学方法,研究了沥青混凝土芯样的空间随机分布统计特征、各组成物质体积百分比、自相关函数及其特征参数(如自相关长度、自相... 沥青混凝土是典型的多相离散随机介质,为了研究探地雷达波在这种介质中的传播特征,基于随机介质模型理论与统计学方法,研究了沥青混凝土芯样的空间随机分布统计特征、各组成物质体积百分比、自相关函数及其特征参数(如自相关长度、自相关角度等),基于量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了与之对应的多相离散随机介质三维模型.采用时域有限差分法建立了商用探地雷达蝶形天线的三维模型,开展了多相离散随机介质探地雷达三维数值模拟.研究结果表明:多相离散随机介质模型不仅能全面、准确地描述沥青混凝土的介质特征,而且可用于描述其他的复杂非均质混合物,其模拟剖面与实测剖面相符,有利于指导探地雷达沥青混凝土质量无损检测实测剖面的数据解译. 展开更多
关键词 探地雷达 多相离散随机介质 数值模拟
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离散随机介质系统模型的研究 被引量:1
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作者 蔺胜利 杜干 黄际英 《电波科学学报》 EI CSCD 1997年第2期195-198,210,共5页
本文以雨介质为例,把离散随机介质视为一随机系统,应用系统辨识方法,得到了雨介质的传递函数矩阵模型和模型参数。利用雨介质的系统模型,结合电波传播理论,求出了雨介质的一个重要传输参数:路经平均雨滴尺寸分布。计算结果与实测... 本文以雨介质为例,把离散随机介质视为一随机系统,应用系统辨识方法,得到了雨介质的传递函数矩阵模型和模型参数。利用雨介质的系统模型,结合电波传播理论,求出了雨介质的一个重要传输参数:路经平均雨滴尺寸分布。计算结果与实测值对比表明本文提出的方法是简便有效的。 展开更多
关键词 离散随机介质 系统辨识 传递函数 电波传播
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探地雷达定量估算多相离散随机介质空隙率方法研究 被引量:4
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作者 郭士礼 冀孟恩 +1 位作者 朱培民 李修忠 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第4期1809-1816,共8页
沥青混凝土是典型的多相离散随机介质,为了研究沥青混凝土各结构层的空隙率与探地雷达波场特征之间的关系,本文基于沥青混凝土各结构层对应的多相离散随机介质模型参数,应用量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了不同空隙率的多... 沥青混凝土是典型的多相离散随机介质,为了研究沥青混凝土各结构层的空隙率与探地雷达波场特征之间的关系,本文基于沥青混凝土各结构层对应的多相离散随机介质模型参数,应用量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了不同空隙率的多相离散随机介质三维模型,并基于商用屏蔽型蝶形天线三维模型数值模拟了探地雷达波在其中的传播特征,研究了多相离散随机介质空隙率与探地雷达波场特征之间的关系.研究结果表明:在半无限空间中,多相离散随机介质的空隙率越大,探地雷达波散射越强烈、地面直达波正相位振幅越强;对于上、中、下面层厚度分别为4 cm、6 cm、8 cm的层状多相离散随机介质,地面直达波正相位振幅强度主要取决于上面层多相离散随机介质空隙率大小,受中面层多相离散随机介质空隙率的影响较小;地面直达波负相位的振幅强度主要与中面层多相离散随机介质空隙率大小相关,其振幅强度随空隙率的增大而增强,且地面直达波正、负相位振幅强度与下面层多相离散随机介质空隙率无关;下面层多相离散随机介质的空隙率与下层介质分界面之间的反射波振幅强度成正比例关系.研究结果为探地雷达定量估算沥青混凝土各结构层的空隙率提供了理论依据. 展开更多
关键词 探地雷达 多相离散随机介质 空隙率 定量估算
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多相离散随机介质探地雷达波传输特性研究 被引量:5
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作者 郭士礼 岳光华 +2 位作者 蔡文才 田朋飞 刘澜波 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期351-360,共10页
混凝土是最常用的人工合成建筑材料,属于典型的多相离散随机介质,为研究探地雷达波在此类复杂介质中的传输特性,基于量化约束多相离散随机介质模型建模方法,通过精准调节混合物中各组成物质的体积含量百分比和自相关长度,建立不同空隙... 混凝土是最常用的人工合成建筑材料,属于典型的多相离散随机介质,为研究探地雷达波在此类复杂介质中的传输特性,基于量化约束多相离散随机介质模型建模方法,通过精准调节混合物中各组成物质的体积含量百分比和自相关长度,建立不同空隙率和不同尺度的多相离散随机介质模型,进行探地雷达数值模拟,研究探地雷达波在多相离散随机介质模型中的传输特性及其影响因素.结果表明:多相离散随机介质模型可以直接表征多相混合物的空隙率,为数值模拟研究多相离散随机介质的空隙率与其探地雷达波场特征之间的函数关系提供了模型基础;与均匀介质相比,探地雷达波在多相离散随机介质中发生了明显的电磁散射,形成了大量的无规则扰动,造成了电磁波能量损失,致使其相同空间位置处的探地雷达波波前振幅小于均匀介质,且随机、无序传播的散射波相互干涉叠加,会降低探地雷达回波信号的分辨率;对于多相离散随机介质,其空隙率越大,则混合物等效介电常数越小,介质非均匀性越强,致使电磁波传播速度越快,电磁散射越强烈,能量损失越大,波前振幅越小;随着自相关长度的增大,其对应的多相离散随机介质模型中骨料粒径随之增大,电磁散射越强烈,波前到达距离相同点的走时差越大,振幅变化越大,波前形状扭曲变形越强烈.研究结果可为探地雷达无损检测混凝土工程质量提供指导和借鉴. 展开更多
关键词 多相离散随机介质 探地雷达 传输特性 电磁散射 能量损失
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基于改进双向峰-谷搜索算法的煤矸模型电磁波正演模拟
6
作者 史翔予 司垒 +2 位作者 王忠宾 魏东 顾进恒 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第10期87-95,共9页
实现放顶煤过程煤矸含量自动识别是综采自动化的重要目标,现有煤矸含量自动识别方法存在准确性、实时性较低等问题。放顶煤过程产生的煤矸混合物是由煤、矸石和空气形成的三相介质,各相介质的电性参数不同,在不同组分的混合三相介质中,... 实现放顶煤过程煤矸含量自动识别是综采自动化的重要目标,现有煤矸含量自动识别方法存在准确性、实时性较低等问题。放顶煤过程产生的煤矸混合物是由煤、矸石和空气形成的三相介质,各相介质的电性参数不同,在不同组分的混合三相介质中,电磁波的传播特性也不同。煤和矸石相对介电常数差异明显,通过研究不同含矸率煤矸混合物的电性参数,可为放顶煤工作面含矸率自动识别提供新的思路和方法。为了探究不同含矸率煤矸混合物的电性差异,提出了一种基于分治策略的双向峰-谷搜索算法,基于该算法建立了煤矸多相离散随机介质模型,基于麦克斯韦方程组及其本构关系方程,利用时域有限差分法对所建立的模型进行电磁波正演模拟。分析表明,基于分治策略改进双向峰-谷搜索算法后,煤矸多相离散随机介质模型中的煤、矸石、空气三相之间不仅存在明显的相界面,且各相离散程度更大,不存在聚集现象,因此局部介质也能体现整体的电性参数,能够满足电磁波正演的介质模型需求。正演模拟结果表明:(1)激励信号的频率会影响透射波的幅值,在12 GHz范围内,激励信号频率越高,透射波幅值越大;频率过低会降低信号的鲁棒性,激励频率应高于2 GHz。(2)煤矸混合物的含矸率与介质整体的等效介电常数呈正相关。含矸率越高,电磁波信号的传播损耗越多,接收平面接收到的信号幅值越小,电磁波信号穿透介质所用的时间越长。不同含矸率之间呈现明显的差异性,可以用作综采放顶煤含矸率识别的依据。 展开更多
关键词 放顶煤工作面 煤矸识别 含矸率 电磁波正演 分治策略 双向峰-谷搜索算法 多相离散随机介质模型 时域有限差分法
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超声回波测温
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作者 徐海东 周兆英 刘冉 《中国医疗器械杂志》 CAS 2002年第6期434-436,共3页
介绍了基于生物组织离散随机介质模型的超声回波测温技术。主要从模型、算法及几项关键技术等方面进行了阐述,并指出其发展的方向。
关键词 超声回波测温 无损测温 生物组织离散随机介质模型 模型方程 热声透镜效应 超声探头 热图像
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COUPLING MODEL OF TWO PHASE FLOW IN A FRACTURE-ROCK MATRIX SYSTEM AND ITS STOCHASTIC FEATURE ANALYSIS
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作者 王经明 李竞生 +1 位作者 高智联 杨保禹 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 1998年第1期5-10,共6页
This study is concerned with developing a two-dimensional two-phase model that simulate the movement of non-aqueous phase liquid (NAPL) in a fracture-rock matrix system. The intrinsic permeability and the fracture ape... This study is concerned with developing a two-dimensional two-phase model that simulate the movement of non-aqueous phase liquid (NAPL) in a fracture-rock matrix system. The intrinsic permeability and the fracture aperture are represented in the model via its KarhunenLoeve expansion. Other parameters and the nodal unknowns, water saturations and water pressures, are represented by their stochastic spectral expansions. The errors resulting from truncation of Karhunen - Loeve and polynomial chaos expansions to a finite number of terms are analyzed. The eigenvalues of stochastic process is found out for any point in the special domain of the problem at any instant in time. 展开更多
关键词 discrete dual medium TWO-PHASE flow coupling model stochastic process
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裂缝宽度探地雷达波场响应的数值研究 被引量:6
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作者 郭士礼 闫飞 +1 位作者 朱培民 李修忠 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第4期1803-1808,共6页
裂缝是沥青混凝土公路路面的常见病害,为了研究沥青混凝土中隐含裂缝的宽度与其探地雷达波场之间的对应变化关系,本文基于各结构层沥青混凝土的多相离散随机介质模型参数,应用量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了与公路各结构... 裂缝是沥青混凝土公路路面的常见病害,为了研究沥青混凝土中隐含裂缝的宽度与其探地雷达波场之间的对应变化关系,本文基于各结构层沥青混凝土的多相离散随机介质模型参数,应用量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了与公路各结构层实际情况更相符的多相离散随机介质三维模型,并基于商用探地雷达蝶形天线三维模型,数值模拟与对比分析了探地雷达波在多相离散随机介质和均匀介质中的传播特征,研究了探地雷达波场随裂缝宽度变化的函数关系.研究结果表明:探地雷达波在多相离散随机介质中发生了散射,致使其数值模拟剖面具有明显的随机扰动特征和"噪声",降低了探地雷达对裂缝的成像能力;随着裂缝宽度由窄变宽,其在探地雷达剖面图上的横向异常宽度差异较小,但裂缝顶端绕射波振幅强度与裂缝宽度之间具有明显的规律性,这为探地雷达定量估算公路结构层隐含裂缝宽度提供了理论依据. 展开更多
关键词 探地雷达 多相离散随机介质 裂缝宽度 波场
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