分布源边界点法在声场全息重建和预测中的应用

提出了以分布源边界点法作为声场的全息变换算法,建立了基于分布源边界点法的声全息重建和预测的数学模型。与基于边界元法的声全息重建和预测模型相比,此法避开了变量插值、数值计算和奇异积分的处理,具有计算速度快、计算精度高、计算稳定性好和简单易懂等优点,因此在工程实践中有着广泛的应用前景。

半自由声场的全息重建和预测技术研究

在半自由声场中,实际测量声压为直达声压和反射声压的叠加,而声压为标量,很难直接将其中直达声压成分分离出来,因而不能简单地用常规的方法来直接进行声源重建和声场预测。在充分地考虑到反射声压的情况下,建立了半自由声场环境下反射面为刚性和非刚性时的声场全息重建和预测理论模型,并通过实例验证了此模型的可行性和正确性。结果表明:此方法有效地解决了半自由声场中进行声场全息重建和预测时所存在的声压反射问题,从而扩充了声全息重建和预测技术的应用范围;采用分布源边界点法作为全息变换算法,提高了声全息重建和预测的速度、精度和稳定性。

球面波源叠加法与球面波源边界点法实现声全息的比较研究

在提出球面波源概念的基础上,建立了完备的基于球面波源叠加法的近场声全息理论,其中包括展开系数的重构、声场的预测、误差敏感性分析、正则化处理以及提出的一种最优球面波源展开项数的选取方法——双面测量遍历法;随后简要地介绍了球面波源边界点法及其实现近场声全息的过程.考虑到上述两种近场声全息实现方法之间具有很大的相似性,对两者进行了比较研究,通过严格的数学证明以及对半自由声场中单源和多源声场的实验研究,阐明了它们之间的异同点,并论证了球面波源边界点法作为声全息变换算法的优越性.