Cymbal压电发电换能器有限元分析

通过建立Cymbal压电发电换能器的机电耦合有限元分析模型,计算分析了换能器结构参数对输出电压和谐振频率的影响以及外接负载对Cymbal换能器输出电压和输出功率的影响。研究表明,为了降低换能器的工作频率和提高换能器的输出电压,应增大换能器的空腔底部直径和减小换能器的空腔高度;在选择金属端帽和压电陶瓷厚度等参数时,应综合考虑换能器系统的刚度和外界振动源的频率特性和加速度特性;在任意一个频率点上,Cymbal换能器均存在一个最佳的外接负载,使得换能器的输出功率最大,而这个最佳的负载阻抗就等于Cymbal换能器在这个工作频率点上的输出阻抗。提出并分析了基于外加预应力的多振子级联方式Cymbal压电发电换能器系统的结构。

室内声学时域有限差分模拟中的边界条件

给出了时域有限差分法用于室内声学问题模拟中的边界条件,结合声波方程的基本差分格式,模拟并分析了高斯脉冲在4m×4m房间中的波动过程和脉冲响应;模拟了一9m×6m×4m房间的简正频率,并与经典理论计算值进行了对比;模拟了一12m×5m×4m水平地面房间中的坐席吸声低谷效应,并与Joe LoVtri的模拟结果进行了对比;模拟并实际测量了一10.6m×5.8m×3.4m房间在几个受声点的脉冲响应和早期衰变时间EDT,将模拟结果与实际测量结果进行了对比分析,计算程序是用Metlab语言编写的。模拟与经典理论、相关研究、实际测量几方面的对比分析,验证了本边界条件的可靠性。

超声波对盐酸腐蚀锌的影响

考虑超声波的衰减,用量热法测定了几种不同频率和不同功率的超声波在液体中的实际声功率.在有无超声波的条件下,用重量法实验测定了锌在盐酸溶液中的腐蚀速率;并通过改变超声波的频率和功率参数,研究了腐蚀速率与超声波频率和功率的关系.用扫描电镜观察了锌片的腐蚀形貌,分析了超声波加速锌片腐蚀的原因.结果表明:超声波能明显加速盐酸溶液对锌的腐蚀,超声空化效应是加速锌腐蚀的重要原因;在同样功率下,低频超声由于较易诱导空化而使锌在酸中的腐蚀速率较大;在频率一定功率不太大时,腐蚀速率随功率增大而增大.

液体分子自由程压力系数及温度系数

在Jacobson的液体分子自由程理论基础上,提出了液体分子自由程随压力和温度变化的两个参量———自由程压力系数及温度系数,给出了这两个参量的数学表达式,研究了部分烷烃、烯烃、醇、苯及其卤代物的自由程压力系数及温度系数.

液体分子自由程压力系数与温度系数研究

Ｊａｃｏｂｓｏｎ在Ｅｙｒｉｎｇ分子模型基础上提出了液体分子自由程理论．根据这个理论，液体分子自由程即分子表面之间的距离应为Ｌ＝２Ｖａ／Ｙ．本文在Ｊａｃｏｂｓｏｎ理论基础上，给出了液体分子自由程压力系数与温度系数两个参量，研究了部分烷烃、烯烃、醇、苯及其卤代物的自由程压力系数与温度系数．在以后的研究中。

混合液体介质的特性声阻抗

本文从理想混合液的基本假设出发，由声速公式导出了混合液的特性声阻抗表达式。在此基础上对二元混合液的特性声阻抗进行了讨论。对甘油和乙醇，进行了混合实验，由本文导出的公式所计算出的混合液的特性声阻抗值与由实验所测得的值符合较好。

单双泡空化噪声计算分析

基于由单双泡动力学方程和Lighthill方程创建起来的单双泡空化噪声模型,通过Matlab语言编程计算,分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响.计算及分析结果表明:在相同的初始条件下,单双泡的空化噪声曲线有不同的形态,双泡产生的空化噪声远大于单泡;对于单泡,空化泡的初始半径、声压幅值、超声频率、双频超声对空化噪声均有影响,其中空化泡初始半径和声压幅值的影响最为显著,在双频条件下,两声压分量幅值相等时单泡空化噪声达到最大.对于双泡,初始半径和声压幅值对空化噪声影响很大,而超声频率和双频超声对空化噪声的影响几乎可以忽略.

基于Schaaffs理论的有机液声速压力系数和温度系数

基于Schaaffs理论,从有机液声速与液体分子碰撞因子关系式出发,导出了反映有机液声速压力和温度特性的声速压力系数和温度系数表达式,并与由Jacobson分子自由程-声速理论导出的表达式进行了比较.比较结果表明,两组公式计算出的几种有机液的声速压力系数和温度系数相互吻合,且均与实验值吻合较好.从理论上讲,本文中推导出的有机液声速压力系数和温度系数公式更具合理性.

超临界流体中声空化泡的特性研究

根据物质的临界点物性参数,提出了在超临界流体中人为植入空化核的原则和方法.从超临界流体静压力高、表面张力小、空化泡内无蒸汽等物性特点出发,根据瑞利模型分析导出了超临界流体的空化阈值.考虑超临界流体具有很强的可压缩性,结合其物性特点,给出了能够用于超临界流体空化计算分析的简化Gilmore方程.根据美国国家标准局提供的超临界二氧化碳流体的物性数据,拟合出密度-压力关系式及声速-压力关系式,并用于Gilmore方程的计算.计算分析了超临界二氧化碳流体中空化泡的初始半径、流体温度、声压幅值、声波频率等因素对空化过程的影响.研究表明:超临界流体的空化阈值与其静压力相当;超声波声压幅值超过超临界流体的空化阈值后,气泡在超声波作用下的运动特征与在水等常规液体中的空化泡运动特征相同.

液态和超临界态二氧化碳的非线性声学性质

根据美国国家标准局提供的二氧化碳在液态和超临界态下的声速、密度、比定压热容、膨胀系数等物理参数数据库中数据,计算了二氧化碳在液态和超临界状态下的声速压力系数、声速温度系数和非线性声参量几个非线性声学参数。分析归纳了液态二氧化碳和超临界二氧化碳的非线性声学特性,对比分析了液态二氧化碳、超临界二氧化碳和一般有机液的非线性声学特性。详细分析了二氧化碳在临界点附近的非线性声学特性。研究表明,液态二氧化碳表现出类似于一般液体在常温常压下的非线性声学特性;超临界二氧化碳的声速压力系数、声速温度系数和非线性声参量值可为正值或负值,其值随压力或温度的变化具有一定的规律性。压力越大温度越低,超临界二氧化碳的非线性声学特性越接近液态二氧化碳或一般液体。在临界点附近区域,3个参量值随压力或温度的变化出现正负最大值间的跳跃变化。

二元混合液自由程压力系数与温度系数

给出了理想二元混合液自由程压力系数与温度系数的表达式.结果表明,理想二元混合液的自由程压力系数与温度系数均为组分自由程压力系数和温度系数的线性函数,其系数为组分的自由程分数.由各组分的压缩系数、膨胀系数、绝对零度时的摩尔体积和组分分数,可以求得混合液的自由程压力系数和温度系数.

时域有限差分法在建筑声学中的应用及前景

介绍了声波方程的基本差分格式及稳定条件、数值色散、吸收边界条件等数值计算理论,例举了前人用时域有限差分法对噪声传播过程的模拟和室内声学中座椅吸声低谷效应模拟的模拟结果。本文指出,由于时域有限差分法的特点使其具有在模拟脉冲响应方面的特别优势,因而,应用这一技术研究厅堂的声学特性,尤其是低频特性,将有重要意义。

液体声速压力系数与分子有效摩尔体积关系研究

由液体声速与自由程关系出发，导出声速压力系数表达式，并结合Ｋｕｃｚｅｒａ的结论，研究了液体分子有效摩尔体积与分子势能的关系．

有机液声速系数与分子自由程系数关系研究

在Ｊａｃｏｂｓｏｎ液体分子自由程理论以及液体分子自由程压力系数与温度系数的基础上，研究了有机液声速与自由程压力系数、声速与自由程温度系数的关系，给出了具体关系式．

有机液及有机混合液非线性声参量表达式——基于声速-碰撞因子理论

基于Schaaffs声速-碰撞因子理论,结合有关液体压力和温度对碰撞因子影响的研究结果,导出了有机液及有机混合液的非线性声参量表达式,该表达式给出了B/A参量与各组分的分子排斥力指数、热力学参量及外部温度、压力状态的关系.通过该表达式,不需知道各组分的B/A参量便能够预测混合液的B/A参量,反之,通过测定混合液的B/A参量,可以了解混合液的内部结构信息.

坐席低谷效应的时域有限差分多项模拟

介绍了交错网格下,以声压和质点振动速度为声场参量的室内声学时域有限差分递推格式,给出了在建筑边界截断计算区域的边界条件差分格式。在水平地面房间模型下,应用时域有限差分法模拟了坐席低谷效应对于空间和时间的多种特性;此外,模拟了地面起坡时的低谷效应。

理想二元混合液的特性阻抗

理想二元混合液的特性阻抗卢义刚，仝杰，董彦武（陕西师范大学应用声学研究所西安７１００６２；第一作者，男，２７岁，讲师）在功率超声中，往往需要寻找阻抗匹配材料．液体介质的特性阻抗是判断其能否作为耦合剂的主要依据．因此，如果能给出混合液的特性阻抗与各组分...

关注思维训练 提升课堂品质——例析初中物理思维能力训练的“着力点”

当前初中物理教学中普遍存在着这样的现象：有些题学生做过很多遍,还是会做错,可谓＂屡做屡错＂;有些题只要稍作变换,学生就做不出;而当学生走入中考的考场,首次面对中考试题里的＂原创题＂,更是一片茫然、不知从何处下手。笔者认为,这是由于一些学生在学习物理的过程中,缺乏对生活中的物理现象进行观察与体验,对现象背后隐含的物理规律思考、理解不到位,不能真正领会物理知识的形成过程;在解题过程中,

理想二元混合液的表面张力

理想二元混合液的表面张力卢义刚，仝杰（陕西师范大学应用声学研究所，西安７１Ｑ０６２；第一作者，男，３０岁，讲师）液体的表面张力在一定程度上反映液体分子的结构与状态．许多人对液体表面张力系数的研究曾进行过大量工作，但研究对象大多局限于纯液体．Ｊａｃｏｂ...