四端对标准电容器频率特性的校验理论及测定方法

对四端对阻抗测量仪在其使用频段内进行校准,须确定四端对标准电容器的频率特性。空气介质四端对标准电容器频率特性的校验理论,是从四端对标准器阻抗矩阵出发,按四端对导纳定义进行简化后,再用网络分析仪在较高频率对有关参数进行测定,分析计算后将确定的频率特性曲线回归到100kHz～13MHz范围内。给出标准电寄器1000pF、100pF、10pF、1pF的频率特性曲线及不确定度分析,它将作为阻抗高频段计量的溯源依据。     

含弹性连接和夹层流体的双层壳振动传递特性研究EI北大核心CSCD

为研究水中隔振器的振动传递机理,结合子结构导纳法、波传播法和四端参数法,建立了含弹性连接和夹层水的双层圆柱壳振动耦合理论模型。模型分为内、外壳两个子结构以及弹性连接构成的修正子结构,采用结构刚度和连接刚度构成的矩阵描述夹层流体的影响,推导内壳以内的水介质声压,对水中隔振器的振动传递特性开展了研究。结果表明:对存在夹层水介质的条件下,内壳以内的水介质流体负载效应同时作用于内外壳;内外壳夹层水对壳间的振动传递起到了“短路”作用,降低了隔振器的减振性能,且与夹层厚度无关;此外,与刚性支撑连接相比,水中隔振器仍具备一定的隔振效果。     

声波全波计算方法的研究及应用

随着测井技术的发展,产生了声波全波列测井技术,声波全波测井比声速测井能得到更丰富的地层信息,这些信息对油田的勘探与开发有着广泛的应用。本文主要介绍了声波全波的计算方法,实轴积分法适用于井外为均匀各向同性弹性介质的情况,而对于复杂介质等井眼物理模型则主要应用有限差分法。声波全波信息在确定岩性、岩层孔隙度和含油饱和度等参数的方面有着重要意义。     

温度对水饱和孔隙介质压缩波速度的影响

温度作用使孔隙介质密度、弹性模量等参数发生改变,从而影响声波传播性质。文章基于变形体能量守恒定律,考虑热机耦合和两相介质热耦合,推导水饱和孔隙介质的热传导方程;考虑孔隙水和固相孔隙介质存在的三种耦合性,基于热作用下应力应变关系分析,建立了热机耦合声波传播模型;设计温度变化沉积物样品声学测量实验,当温度由2℃增加到27℃时,压缩波速度平均增大88m·s^-1运用热机耦合声波传播模型解释了实验测量结果的上升趋势,获得理论计算值与测量值相对偏差范围为-3．03％～1．19％。     

脉冲源反演介质参数的近似波前法

在时域内对弹性波动方程退化的非均匀介质声波方程，引入背景场参数与扰动参数，并化为积分方程形式；针对脉冲源情况，根据射线理论中的传递方程和程函方程，对非均匀介质中的波场形式引入一种波前近似形式，得到波散射点满足散射关系曲线及散射波幅值与介质参数扰动比的代数关系方程式；为求解非均匀介质中散射波场及反演介质参数提供了一种方法，通过对一个完整算例全部过程的模拟，验证了此方法的正确性。     

板状粘接结构中对称和反对称纵波与界面的相互作用

为了激发粘接结构中的导波或界面波,通常需要将声波从两半无限介质同相位或反相位地同时入射多层系统。针对此问题,基于矩阵方法,推导了界面处于理想连接的情况下,对称或反对称纵波从上下半无限空间入射时,三层板状粘接结构中纵、横波的反射与透射系数表达式。分析了入射角度、粘接层厚度以及基体材料等对声波反射(或透射)特性的影响。结果表明,对称或反对称纵波垂直入射时不发生波型转换。粘接结构中声波的反射(或透射)特性与入射角度、频率以及粘接层厚度等参数密切相关。在相同的粘接层厚度(或频率)范围内,随着声波频率(或粘接层厚度)的增加,谐振频率曲线向低频漂移。该方法可作为粘接结构中体波或导波传播特性研究的重要理论基础。     

声波由粘弹性介质向流体介质入射情况下的声反射分析

在研究含腔体的结构的声学特性时,会遇到声波从粘弹性介质向流体介质入射的情况。主要研究了声波从粘弹性介质向流体介质斜入射情况下的声反射特性,分析表明：反射声波中有横波和纵波同时存在,纵波声压反射系数随入射角度的增大逐渐增大,横波的声压反射系数随入射角度的增加先增大后减小,在垂直入射时只有纵波,而没有横波存在。这些结论为进一步研究带空腔结构的声学特性打下了基础。     

四端霍尔元件的等效电路模型及其参数推导

本文根据四端霍尔元件的输出特性，提出以四端电桥模拟霍尔元件的工作状态，并根据霍尔元件的工作机理，推导出电桥参数的表达式，该模型还考虑了磁阻效应对霍尔元件等效电路参数的影响．     

多层高分子复合结构斜入射声波吸声性能

研究了多层高分子复合结构在斜入射声波作用下, 各层材料动态力学性能参数和几何参数变化对其吸声性能的影响规律。应用三维传递矩阵数学模型计算了多层复合结构对垂直入射声波的吸声系数, 并与实验结果进行了对比。结果表明计算结果与实验结果基本一致。利用此数学模型分析了各层材料厚度、模量、损耗因子及泊松比变化对吸声性能的影响。分析结果表明, 各因素变化对吸声性能影响较大, 且外层材料性能参数变化对吸声性能的影响明显大于内层材料性能参数变化对吸声性能的影响。      

薄膜体声波谐振器的梯形射频滤波器设计

从Mason等效电路模型出发,研究了基于薄膜体声波谐振器的梯形结构射频滤波器的设计。以往的研究中都没有考虑到介质的声损耗,这样得到的滤波器频响中就未计人插入损耗的影响。采用射频网络方法对薄膜体声波谐振器建模,并在模型中加入了介质声损耗的影响,然后就基于薄膜体声波谐振器的梯形射频滤波器的传输响应、带宽、插入损耗、阻带抑制以及带内波纹情况进行了分析和讨论。     

催化转化器声学特性研究

基于粘性流中的准平面波传播理论,推导获得催化载体的四极参数,使用有限元法计算载体两端连接空腔的传递矩阵,利用交界面处的声压和体积速度连续性条件求出催化转化器的四极参数,进而计算催化转化器的传递损失,分析载体参数对催化转化器声学性能的影响。     

纵波在含有线性粘滞粘接层的粘接结构中的传播

研究了纵波垂直入射上下基体为同种介质且含有线性粘滞粘接层的三层板状粘接结构时声波的反射和透射特性,基于粘接界面的准静态模型(QSM)并结合各向同性线性粘滞体的本构方程,导出了含有粘滞系数和体积弹性模量的纵波反射和透射系数表达式。首先将纵波的准静态模型解和精确解进行对比,研究了准静态模型的适用条件。其次在界面处于不同接触形式(完好连接和粘滞型弱粘接)的情况下,分别讨论了考虑和不考虑界面相对质量对声反射和透射特性的影响。接着分析了粘滞粘接层参数的变化对纵波反射和透射特性的影响。最后在不大于0.1 MHz-mm的较小频厚积范围内简要阐述了如何鉴别界面形式。结果表明,准静态模型适用于较小频厚积的检测;是否考虑界面的相对质量对纵波的反射和透射特性影响不大;在特定的频厚积下,利用纵波的反射或透射系数方法结合准静态模型可有效辨别界面形式。研究成果可为实验时采用纵波垂直入射检测粘接结构提供一定的理论参考。     

板结构中声学黑洞参数优化及其阵列的能量汇集效应分析

声学黑洞结构是一种可实现板内弯曲波操控和振动能量汇聚的新结构,在振动和噪声控制领域具有应用 前景,因此对内嵌于板结构的二维声学黑洞及其阵列的动力学特性和设计方法进行研究十分必要。首先给出描述声 学黑洞汇集效果的定量参数,然后通过正交试验得出内嵌于板结构的单二维声学黑洞几何参数在一定范围内的最优 值;最后,基于这些参数设计声学黑洞并组成包含两声学黑洞的阵列,在频域内研究板结构具有不同排布方式声学黑 洞阵列时的能量汇集效应。结果表明,在一定频带范围内两个声学黑洞组成的阵列的能量汇聚效应比单声学黑洞更 为明显,且横向排列的声学黑洞阵列结构具有更好的能量汇聚效果。对于声学黑洞阵列和阻尼减振的设计具有一定 参考价值。     

Modeling of waveguide-coupled SAW resonators

Coupling of modes in space (COMS) is applied to the analysis of waveguide coupled surface acoustic wave (SAW) resonators. Standard one-dimensional COMS equations are extended to model distributed coupling between adjacent SAW reflector arrays. Computed frequency responses are presented for two-pole and four-pole waveguide coupled resonators     

由爆炸声源及传播损失反演海底声学参数

以2001年东中国海（ECS）一次浅海声学试验（ASIAEX）获得的爆炸声源的声信号和声传播损失,进行海底声学参数反演。对宽带爆炸声源（WBS）进行研究,由爆炸声源的声信号提取出海底反射波与直达波,从而得到海底垂直反射系数,结合Hamilton的经验公式反演出海底等效声速和密度。反演所得结果与海底取样结果相近。由传播损失反演海底声衰减,选取适当的代价函数,调整声衰减,使得代价函数最小,从而反演出海底声衰减。运用反演得到的海底参数计算的传播损失值与试验结果符合较好。     

基于EEMD和能量分离的风电机组传动系统的故障诊断方法

摘 要：针对风力发电机传动系统故障发生时难以有效提取识别问题，提出基于EEMD分解和能量分离算法的故障诊断方法。首先，对采集到的振动信号进行EEMD分解；然后，根据峭度和相关系数选取包含故障最多且与原信号相关性较大的IMF分量；最后，通过能量分离算法来估计选定的IMF分量的幅值包络和瞬时频率，用来进一步解调分析，实现故障的诊断与定位。通过对风电传动系统的实验数据和风场现场实际运行数据证实了提出方法的准确性和有效性。该方法在风电场的实际工程当中具有良好的应用价值。     

Extraction of frequency-dependent reflection, transmission, and scattering parameters for short metal reflectors from FEM-BEM simulations

Reflectors comprised of only a single or a few electrodes provide controllable, weak reflectivity essential for surface acoustic wave (SAW) radi -frequency identification (RFID) tags. The reflection, transmission, and scattering parameters of such reflectors must be known as a function of frequency in order to be able to control the amplitudes of tag responses and to use phase-based encoding reliably. In this work, we present a method of extracting the main reflection, transmission, and scattering parameters for short metal reflectors as a function of frequency. We use test device S parameters obtained through finite- and boundaryelement method (FEM-BEM)-based simulations and, as an example, determine the reflection and transmission coefficients (their absolute values and phase angles) and the energy scattered into bulk for a few different single electrode reflectors. We compare these parameter values to earlier results. Although only used for simulated data in this work, the same method can be applied to measured data as well. Assuming the S parameters available, this method is very fast and does not require any heavy calculation or special software.     

基于深海声影区海底反射损失的地声参数反演方法

海底的声速、密度、衰减系数等地声参数,在声场预报、目标定位中十分重要。因地声参数原位测量和海底采样在深海中实施困难,需要寻找新的方法来获取地声参数。在深海声影区环境下,直达波会随着距离的增加而逐渐消失,一次反射波及多次反射波是对深海声影区声场起重要作用的多途信号。文章首先对声影区多途达到结构进行分析,利用多次比较法得到随掠射角变化的反射损失,并对海底地声参数进行反演,然后将反演的地声参数代入声场模型得到海底反射损失,将其与实验测量结果进行比较,结果吻合较好。并通过对反演过程的散点图和后验概率进行分析,证明了反演结果的可靠性。该方法可用于深海声影区的海底地声参数的反演。     

Scattering of obliquely incident surface acoustic waves at the boundary between metallized and free surfaces on anisotropic substrates

A method of theoretically analyzing the reflection and transmission of obliquely incident acoustic surface waves at the boundary between metallized and free surfaces on substrates with general anisotropy is presented. The analysis is performed under the assumption that the fields of the reflecting/transmitting wave can be expressed as a linear combination of three-dimensional surface-wave solutions for the unbounded metallized or free surface, having a common wave number in the direction along the boundary. From the approximate wave matching condition at the boundary, analytical expressions of the reflection and transmission coefficients are derived. Numerical results of field distributions for different kinds of substrates demonstrate the effectiveness of the present analysis.