基于声学参数的OGFC沥青混合料吸声性能优化

多孔材料吸声系数的唯象模型考虑了声波在空隙结构中传播产生的能量耗散,构建基于声学参数的模型,可对吸声系数进行较好的预测。为了准确获取OGFC沥青混合料的5个声学参数(孔隙率、流阻率、曲折因子、黏性/热效特征长度)以构建声学模型,首先,通过实测与反演结合的方法制备了不同孔隙率、不同级配类型的OGFC沥青混合料,使用驻波管测试了吸声系数;其次,开发了适用于混合料的流阻率测量设备,利用实测的空隙率、吸声系数和流阻率,基于遗传算法编写反演程序对OGFC的曲折因子、黏性/热效特征长度进行反演;再次,建立驻波管的有限元模型验证了声学参数的正确性,分析了声学参数单因素对吸声性能的影响;最后,基于声学参数对吸声性能进行了优化。结果表明:OGFC的空隙率越高和公称最大粒径越大,平均吸声系数和峰值吸声系数均越大;所构建的模型能够较好体现混合料的吸声特性,峰值吸声系数及出现的频率与实测值吻合;空隙率、黏性特征长度和热效特征长度增大,以及曲折因子减小,均有利于提高吸声性能,根据声学参数对混合料吸声性能的优化结果,最佳的吸声性能应将空隙率控制在22%左右。

基于声学参数和孔隙结构分类的深层储层饱和度计算方法

深层致密储层地质条件复杂,储层含气饱和度计算难度大。针对该问题,以塔里木盆地库车北部构造带为例,基于岩石导电和岩石声学理论,利用岩石物理实验测试手段和数据分析技术,结合压汞-核磁共振数据将储层按孔隙结构划分为4类。依据岩石裂缝参数,建立了不同孔隙结构下含水饱和度与声学参数变化关系方程,建立基于声学参数和孔隙结构分类的饱和度计算模型。研究结果表明,该模型与变岩电参数Archie模型和Gassmann-Wood饱和度模型的处理结果对比,与实验测试资料更加吻合,验证了方法的可行性。该研究方法可为非电法测井资料计算深层致密储层饱和度提供一种新路径,助力深层致密气藏勘探新突破。

基于超声检测的再生混凝土声学参数研究

制作了5组不同再生粗骨料取代率(0、25%、50%、75%、100%)的试件,测试了其轴心抗压强度、弹性模量及破坏前后的声学参数,分析了再生粗骨料取代率、力学指标与声学参数之间的关系。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,试件的轴心抗压强度呈先波动上升后下降的趋势,弹性模量呈下降趋势;在试件破坏前,试件的首波声速、首波幅值和主频值的数据离散性较小;在试件破坏后,各项声学参数较破坏前均下降,且数据离散性变大;首波声速和均方根振幅与弹性模量的相关性较好。

多孔材料声学参数辨识及其在双层板结构声学设计中的应用

基于Biot理论,采用JCA(Johnson‑Champoux‑Allard)模型,依据多孔材料声学参数辨识技术,对玻璃纤维材料棉(玻璃棉)进行声学参数识别。将辨识结果引入双层板结构传声损失预计中,提出一种改进的FE‑SEA(Hybrid Finite Element‑Statistic Energy Analysis)建模思路。对双层板结构进行隔声测试,并将FE‑SEA预计结果与试验结果和SEA(Statistic Energy Analysis)结果分别进行对比分析。研究结果表明:基于声学参数辨识技术进行玻璃纤维材料棉声学参数识别是可行,可有效减少试验项目与次数;将识别参数引入改进的FE‑SEA模型中进行双层板隔声预计,所得结果与试验结果吻合良好。因此,可选用声学参数辨识技术对多孔材料声学参数进行识别,并作为数值计算的输入参数,进行含多孔材料结构的声学设计。

显微支撑喉镜切除术治疗对声带息肉患者嗓音声学参数及术后嗓音功能恢复的影响

目的探讨针对声带息肉疾病,应用显微支撑喉镜切除术的手术方法对患者嗓音声学参数、术后嗓音功能恢复影响。方法纳入2019年3月至2022年1月如东县人民医院耳鼻喉头颈外科收治的100例声带息肉患者,按照随机数字表法分成两组,分别为观察组及对照组,各组患者均是50例。对照组患者应用纤维喉镜下声带息肉切除术,观察组采取显微支撑喉镜切除术,观察两组患者的治疗效果、术前术后1个月嗓音声学参数(振幅微扰、基频微扰、声门嗓音能量)与嗓音功能恢复[嗓音障碍指数(VHI)评分、日本言语矫正与语音会制定的噪音嘶哑(GRBAS)分级]、不良反应与复发情况。结果观察组的治疗总有效率(96.00%)高于对照组(80.00%)(P<0.05);术后1个月两组患者在振幅微扰、基频微扰、声门嗓音能量、VHI评分、GRBAS分级方面较术前均降低,观察组术后各指标均低于对照组(均P<0.05)。结论采取显微支撑喉镜切除术方式治疗声带息肉,可以有效改善患者嗓音声学参数,术后嗓音功能恢复好,不良反应及复发率低,值得应用。

基于超声波声学参数的钢管混凝土密实特征参数分析

基于超声波检测技术可以评估钢管混凝土的密实性,为研究混凝土抗压强度、检测龄期、钢管直径等特征参数与超声波声学参数之间的相关性影响,开展5座钢管混凝土拱桥现场检测以及7个钢管混凝土试件中252组检测试验,结合K-S检验(Kolmogorov-Smirnov test)和相关性分析,确定超声波声学参数样本数据的分布类型,合理遴选声学参数与特征参数之间的最优参数组合,进而分别建立了声学参数与特征参数之间的定量关系。研究结果表明:声学参数样本数据的统计分布规律大都服从正态分布,且随着检测龄期增大,声学参数样本数据的统计分布规律呈现增大且趋于收敛;与其他测区相比,当测区内存在加劲板、法兰盘等管内钢结构时,超声波波速增幅可达3%~5%,波幅和频率折减分别可达12%~18%和15%~20%;声学参数与混凝土抗压强度、检测龄期和钢管直径之间的相关性较大,随着混凝土抗压强度和检测龄期增大分别呈线性增大和对数增大趋势,而随着钢管直径增大呈对数减小趋势。

基于参数修正的水中目标声学参数数值模拟

水中声波传播速度较快且衰减较慢,声波传播路径会受到水体的折射和反射影响,导致水中目标声学的频率响应和衰减特性存在较大差异。为提升传统水中目标声学参数数值模拟方法的综合性能,提出一种基于参数修正的水中目标声学参数数值模拟方法。在频率和临界频带转换的基础上,计算水中目标声学特性响度值;根据频谱响应对总响应度加权积分结果,利用K-均值聚类方法修正水中目标声学特征参数。采用拉氏算法建立矩阵方程,将含有阻尼的弹性结构振动方程进行离散化处理,提高数值模拟计算算力。利用有限元构建前置处理模块、有限元分析计算模块、后置处理模块,完成水中目标声学参数的数值模拟。仿真实验结果表明,与传统方法相比,所提方法的数值模拟精度较高,模拟效果更好,具有较强的实用性。

天然气水合物饱和度与声学参数响应关系的实验研究

天然气水合物饱和度是评估天然气水合物资源量的重要参数,而用来估算饱和度的速度模型则是有限的几个,它们有的为经验公式,有的是以实验数据或野外资料为基础建立起来的,需要进行实验验证和参数分析以确定其使用的适用性.本文首次利用超声和时域反射联合探测技术,研究了沉积物中水合物饱和度与声学特性的关系.并对时间平均方程、伍德及其修正方程、李权重方程和BGTL(Biot-Gassmann Theory by Lee)理论等常用的水合物饱和度估算模型进行了验证.实验结果表明,超声和时域反射联合探测技术能有效地实时获得水合物饱和度和纵、横波速的实验数据,李权重方程和BGTL理论的速度预测值与实验值比较吻合,有广泛的适用性.

饱水对致密岩石声学参数影响的试验研究

通过纵、横波透射测试得到了岩石内部结构的一些信息,对致密板岩、花岗片麻岩、黑云母片麻岩的声学参数进行了研究。对岩石岩样声波运动和动力参数的分析发现:(1) 上述三种岩石吸水率均较低,一般为0.05%～0.2%。其纵波波速受水的影响较小,饱水后花岗片麻岩、黑云母片麻岩纵波波速略有提高,提高幅度为1.35%～1.97%,板岩纵波波速略有降低,变化小于0.95%;而对于这三种岩石横波速度提高0.22%～1.61%。(2) 板岩、黑云母片麻岩等区域变质岩的波速各向异性特征明显,而花岗片麻岩波速不存在明显的各向异性特征。饱水对区域变质岩的波速各向异性略有强化,而对花岗片麻岩影响很小。(3) 饱水后,从上述三种岩石接收到的纵波波谱都发生了变化,纵波主频明显降低,表现为对波谱中高频成分滤波作用的增强。在饱水和烘干状态下,岩石的滤波作用都表现出了明显的各向异性,这反映出岩石不同方向上的微观结构存在差异。

多孔材料声学参数辨识及其在城轨列车顶板隔声中的应用

针对城轨列车隧道运行车内噪声显著问题,对车体隔声薄弱的双层中空顶板结构,提出添加多孔材料的降噪结构优化。考虑到多孔材料声学参数直接测量存在困难,提出采用驻波管测试其吸声特性,然后基于声学参数辨识来确定的方法。基于传递矩阵法建立了轻量化城轨列车顶板结构隔声特性预测分析模型,计算分析3种典型多孔材料在顶板结构应用的隔声性能提高效果,调查了多孔材料厚度和安装位置对城轨列车顶板隔声性能的影响。研究结果表明:未作多孔材料降噪处理的顶板结构在315 Hz处存在显著的隔声低谷,通过多孔材料的添加应用,可有效提高该低谷隔声量和顶板整体隔声性能;多孔材料厚度越大降噪效果越好,但其随厚度并非线性变化,考虑到经济成本,采用16.5 mm效果最佳;多孔材料安装方案的影响不明显,建议将多孔材料放置在靠近铝板的任意一侧安装;相关结果可为典型的轻量化城轨列车降噪提供科学参考。

功率超声的声学参数对废水处理效果的影响

从功率超声在水处理中的空化机理入手,论述了国内外在应用功率超声进行废水处理时频率、声功率/声强以及声化学反应器的物理结构(实质是声场分布)等声学参数对处理效果的影响。结论表明,对不同的废水溶液存在超声降解的最佳频率和最佳声功率/声强;双频或多频超声较单频超声在处理同一废水溶液时有明显的协同效应;混响场中的空化阈值比行波场低,相同条件下更利于声化学产额的提高。分析了目前超声水处理技术研究不够深入的原因,并对其发展进行了讨论和展望。

基于客观心理声学参数的重型商用车车内异响噪声分析

针对某款重型商用车内的＂异响＂,基于道路试验和仿真计算,结合声品质主观评价和频谱分析,引入响度、尖锐度和粗糙度3个声品质客观心理声学参数,对驾驶室声振特性和驾驶室内的噪声分布进行分析研究,识别车内＂异响＂产生机理并提出相应的控制策略。研究结果表明：70km/h时驾驶室内噪声异常。影响车内声品质的频率主要集中在22-36Hz和56-90Hz。通过激励与声振传递特性分析,其原因分别是25Hz附近较高的结构激励和58Hz附近的驾驶室结构与声腔的耦合共振。驾驶室内低频噪声声压分布呈现横向底部两侧大、中间小的状态;0-1Bark的响度分布表现为横向底部两侧大,中间无衰减的噪声异常分布状态。

混凝土声学参数与应力相关性的试验研究

对不同材料组分的12组48个混凝土试件进行不同荷载条件下的超声波测试，研究了混凝土应力与声速、首波振幅、最大振幅等声学参数的相关性。同时，利用傅罩叶变换和小波变换对测试信号进行处理，分析了主频、主频幅值、谱面积以及加权波谱参数等与应力的相关关系，得到了混凝十声学参数同应力的相关性。研究表明：主频与应力不敏感；声速与应力有一定的敏感性，稳定性较好；声幅能反映混凝土内部应力的变化，但稳定性较差：加权谱面积同应力有较好的敏感件和稳定性。是超声脉冲能量的综合反映。

井中聚合物溶液声学参数的实验测量研究

采用脉冲反射法在实验室条件下对自来水和不同浓度聚合物溶液的声速进行了测量研究 ,经测量得到了聚合物溶液的密度、表观粘度。实验结果表明 ,水中的声传播速度大于聚合物溶液中的声传播速度。随着聚合物溶液浓度的增加 ,其声传播速度减小 ,其密度值也逐渐减小 ,但其表观粘度值逐渐增大。

中高频段下的粘弹性材料声学参数测量

为了实现粘弹性材料在中高频段上的声学参数测量,提出一种自由场测量方法,通过测量目标的水下散射声场指向性,计算目标散射场声压的前几阶勒让德系数,建立以目标的材料声学参数为变量的数学模型,并运用遗传算法进行参数反演.仿真结果表明以铝球的杨氏模量(E)为例,不存在声场误差的情况下反演精度可达0.0014%,铝球散射场的实验数据也提供了较高的参数反演精度.将此方法应用于中高频段上某种成分的粘弹性材料参数测量,成功地获取了其在此频段上的声学参数.提高目标散射场的测量精度有利于目标材料反演精度的提高.此方法避免了对声压相位的测量,减少了影响精度的因素.

声带良恶性增生疾病嗓音的声学参数分析

目的 观察研究正常及声带良恶性增生疾病嗓音声学特征 ,探讨计算机声学测试技术在喉疾病鉴别诊断及预后观察中的应用价值。方法 采用计算机嗓音声学测试系统对 80例正常成人及 140例声带良恶性增生疾病患者元音信号进行检测 ,对频率微扰 (jitter)、振幅微扰 (shimmer)、声门噪声能量 (NNE)等进行分析。结果 140例病态嗓音均表现一项或几项声学参数值高于正常 ,各参数均值较正常值差别有统计学意义。声带良性增生组jitter值大于正常者占 2 4% ,shimmer占 83 % ,NNE占 5 8% ;各参数均值较正常值约升高 1～ 1 5倍左右。声带不典型增生组jitter值异常者占 5 6 % ,shimmer值占 90 % ,NNE值占 74% ;各参数均值较正常升高 1～ 2 5倍。喉癌组jitter、shimmer、NNE值高于正常者分别占 87%、94%、90 % ;各参数均值较正常值升高 4 5～ 5倍左右。结论 计算机声学分析各项参数可作为嗓音定量评价的客观指标 。

不同声学参数对血栓内微泡介导的超声辅助溶栓效果的影响

目的探讨经导管向血栓内注射微泡和尿激酶后超声溶栓的体外实验中,不同声压和占空比对溶栓效果的影响。方法制备稀释的超声微泡并组装体外实验设备。将90份新鲜人血血栓样本平均分为9组,包括8个实验组（实验1-8组）及1个对照组。向血栓内注射0.02 ml微泡稀释液及2万U尿激酶,并对各组进行不同的超声辐照;实验1-4组固定占空比为10%,声压分别为285 kPa、512 kPa、708 kPa和931 kPa;实验5-8组固定声压为931 kPa,占空比分别为1%、2%、5%和10%;对照组不予超声辐照。计算并比较各组溶栓率的差异,并通过超声观察血栓表现及微泡分布情况。结果超声辐照后微泡在血栓内有均匀扩散并逐渐减少的趋势。固定占空比时,实验3、4组溶栓率明显高于对照组（P〈0.01）,实验4组溶栓率高于实验1组（P〈0.05）;固定声压时,实验6、7、8组溶栓率均明显高于对照组（P均〈0.01）,实验8组溶栓率明显高于实验5组（P〈0.01）。其余各组间溶栓率差异均无统计学意义（P均〉0.05）。结论向血栓内注射微泡和尿激酶有助于增强超声溶栓效果,超声辐照时以声压708 kPa、占空比〉2%为宜。

超声强化提取人参皂甙过程中声学参数的选择

研究了在超声强化提取人参皂甙过程中,一些声学参数(声强、频率、时间、作用方式等)对皂甙得率的影响。结果表明:皂甙的得率是随着声强的提高而增长,在1.28W/cm2这样的低场强的条件下,随着频率的增长而减少,在2.55W/cm2场强的条件下,随着频率的增长先增长后减少,随着超声作用时间的延长而提高,超过1h后则提高的趋势已不太明显。另外还对比得出中央浸入式处理器中的皂甙得率高且能量利用率也较高,宜于在规模化生产实验中推广应用。

基于心理声学参数的车内声品质偏好性评价

应用等间隔直接单尺度评分法对所采集的20个车内噪声样本进行了主观评价实验,并使用Artemis软件计算了其主要的心理声学参数。偏好性评价结果与各心理声学参数间的多元回归分析表明:尖锐度和响度是影响匀速工况下车内声品质偏好性的两个主要心理声学参数。

用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块:模块的制作及声学参数的测量(英文)

目的研制一种透明的用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块,并对其声学参数进行测量。方法观察模块浓度的不同所致颜色与透明度的变化,并对PAA模块的声学特性包括密度、声速及声衰减进行测量。结果(1)PAA模块为透明的琥珀色,蛋白浓度越高,颜色越深,透明度越低。(2)PAA模块的密度与水相近,为1.0250g/cm3至1.0617g/cm3。声速与模块浓度之间有明显的相关性。声衰减从0.125dB/cm至0.329dB/cm,随着模块密度与探头频率的增加而增加。结论PAA模块是一种较好的用于高强度聚焦超声热消融的均质仿体,实验结果有较好的重复性。