固体中时间反转法的声束自聚焦

时间反转是一种很有用的自适应聚焦技术。本文中我们进行了声束在固体中运用时间反转方法的自适应聚焦研究。理论分析和实验结果表明时间反转可补偿固体中各声线的程差，从而同时实现纵波和横波的自聚焦。聚焦增益的理论值和实验结果较好地符合。

表面波时间反转混凝土梁裂缝损伤识别数值模拟

传统的无损检测方法难以识别出混凝土结构表面较深的裂缝,提出一种基于时间反转理论的表面波混凝土结构裂缝检测方法,采用有限元方法对压电激励与接收表面波的时间反转过程进行了数值仿真。根据表面波时间反转原理,计算得到重构信号,通过激励信号和重构信号的相关系数构造了损伤指数。仿真结果表明,混凝土表面裂缝越深,与表面波波长越接近,重构波形与激励波形差异越大,其损伤指数越高,说明表面波时间反转过程能够有效地识别出混凝土结构的表面裂缝。

时间反转聚焦在组织中形成损伤的数值建模

为考察基于时间反转方法的高强度聚焦超声治疗在预设目标点处的组织损伤情况,使用三维有限差分算法求解Westervelt方程,建立非线性声波传播数值模型,采用97阵元相控阵结合虚拟源的时间反转方法进行超声聚焦,分析其形成的声场和热场,并考察目标点偏离轴线时的组织损伤形成规律。结果表明随着目标点偏轴距离的增大,声压旁瓣开始增多。旁瓣的温升较低,不足以形成组织损伤。时间反转方法可用于多点聚焦,在一定的范围内,形成多点目标损伤而不产生额外的周围组织损伤。同时多点聚焦可以形成一个较大的损伤区域,减少超声治疗时间。

基于导波相控阵全域波束形成及局部时反的损伤定位和量化研究

为满足结构健康监测在线、实时性的要求,该文提出导波相控阵波束形成全域损伤定位及时反局部损伤量化方法。该方法使用一个混合检测系统,其包括一个用于产生导波的压电陶瓷换能器和用于拾取波场信息的非接触扫描式激光多普勒测振仪(SLDV)。由 SLDV 逐点扫描组成的相控阵阵列,基于导波相控阵波束的形成和成像算法定位薄板中的损伤位置。然后,将已定位的损伤区域作为目标区域,基于频率-波数(f-k)域时反成像方法对局部区域定量评估损伤。数值仿真和实验结果表明:所提方法能够快速定位损伤区域,并定量评估损伤大小。

生物组织中的癌细胞定位技术

为了提高在微波致热超声扫描成像(MITAT)技术中的生物组织的癌变细胞定位的精确度,应用了TRAdjoint算法,该算法能够估测出假设发射源与真实发射源的位置差异。仿真表明,TR-Adjoint算法在非均匀的生物组织复杂环境中对癌变细胞精确定位具有很大的优势。