高声强条件下穿孔板共振吸声结构的非线性声学特性

高声强条件下,常用的共振吸声结构会产生严重的非线性效应,不再适用线性理论所得设计计算公式。本文用耦合腔法对典型的穿孔板共振结构在高声强条件下的声学特性作了系统的实验测试及其相应的理论分析,弄清了吸声结构声学性能随声级、频率及几何参数变化的规律。得出下列结论: 1.在高声强条件下,穿孔板共振吸声结构有强烈的非线性效应,它主要由穿孔板穿孔出口处的脱体现象所产生。 2.穿孔板的非线性声阻R1,由穿孔内的马赫数M所决定,近似可适用下面的关系式式中ρ为穿孔板的局部阻力系数,随板厚与孔径之比而变化,可根据工程流体力学的经验规…     

金属纤维多孔材料在高声强下的吸声性能预测

以烧结金属纤维多孔材料为对象,研究了材料的非线性静流阻特性,以及在高声强下的吸声特性.提出了通过线化的奥森方程,推导Forchheimer关系中非线性系数的方法,得到半经验的非线性流阻模型,并给出了相关的实验对比;结合非线性流阻模型和Unmova-Attenborough的声学模型,进而预测金属纤维材料在高声强下的非线性吸声性能,并与实验做了比较,结果比较一致.同时,也对纤维多孔材料非线性吸声机理做了一些简要阐述.所提的预测方法对纤维吸声材料的设计和优化有一定指导意义,尤其是在高声强环境中.     

高频声呐阵高声强发射声非线性传播特性的研究

本文介绍了高频声呐阵高声强发射声非线性传播的理论与实验研究，揭示了高声强下高频非线性传播现象中的一些规律，给出了一些有意义的结果。     

超声造影剂SDA的巨非线性参量

1　引　言近年来 ,含微气泡液体的非线性声学特性引起了人们极大的兴趣。液体中的空气泡是很好的声散射体 ,能产生强的超声散射信号。液体中气泡的非线性振动 ,尤其是在它们的共振频率附近的非线性振动 ,使得它们的存在能够增强液体的声学非线性效应。因此 ,研究含有微气泡的液体的非线性声学特性是非线性声学领域也是它的应用领域的一个重要课题。例如 ,利用含微气泡液体的非线性声特性是水声学中用来增强声参量阵效率的一个有效方法。媒质的非线性声特性可以用非线性声参量 B/A来描述。到目前为止的所有文献上 ,液体、生物流体和组织的非…     

非线性声学的进展与应用

文章介绍了非线性声学的发展过程及其近年来在有关领域中新的进展和应用,着重从以下四方面对非线性参数的测量和非线性声学的应用作了详述:(1)非线性参数B/A的特征及其测量方法。除了介绍传统的测量方法外,也简要介绍了近几年来出现的新方法。另外,对固体非线性系数的测量也作了简介;(2)无损评价。它是非线性声学最有潜力的应用,因为材料的缺陷是与强的非线性特性紧密相连;(3)掩埋物探测。它是基于土壤/掩埋雷构成的耦合系统,类似于多孔材料或NME材料的非线性声学特性;(4)医学谐波成像。介绍了三种成像(造影剂成像,组织谐波成像及反射回波成像)的机理与特点。     

超声造影剂的强非线性声学特性

含气泡的水具有非常强的非线性声学特性。而超声造影剂则能在流体介质比如血液中产生大量的悬浮气泡。这种气泡在时域是非稳态的。它在强的超声波的驱动下会产生振动，当驱动的频率和强度适当时，会形成共振，从而表现出非常强的非线性。这种自由气泡的共振又会产生声波，从而使声场表现为非线性。本文从理论上分析了这种介质的非线性声学特性，并将超声造影剂注入水中，使其产生相当数量的悬浮自由气泡，以造成这样一种含气泡的流体介质的声学环境，进行超声驱动。从所含气泡的粒度、数量以及声场的非线性特性等方面进行了分析对比，结果表…     

压电换能器的声非线性

压电换能器的声非线性倪以发吴文虬章德（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言近几十年来，在许多领域中非线性效应的理论和应用得到了广泛的重视，如超声成像、声参量阵、无损检测等。这就要求在测量时，需排除系统本身产生的非线性、包...     

一种适用于实验室造影应用的高声强发生器

经声经后的造影剂能提高声学成象的清晰度，有可能提高超声临床诊断的质量。用实验室现有的超声设备制剂时其操作要十分小心且声强低而时间长，为克服这些缺点，研制了一台换能器工作在并联谐振点的高声强发生器。本文离电路的主要设计方法。初步实验的结果表明，效果良好，能满足实验室造影剂声振的要求．     

非线性超声理论及应用研究新进展——2016年太原论坛召开

由中国声学学会主办、中北大学承办的"非线性超声理论及应用研究新进展—2016年太原论坛"于2016年7月19~21日在山西省太原市召开,会议以非线性声学为主题,内容包含但不限于非线性声学的前沿理论和实验研究、非线性超声检测技术在工业和医疗等领域的应用和其他相关的前沿问题。本次会议邀请了十余位国内外知名专家学者作特邀专题报告,以促进学术交流和行业应用,增强本领域内合作,推动非     

激光探针测量非线性系统的研究

激光探针测量非线性系统的研究吴兵陈旭东林靖波干昌明姜文华（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言非线性声学是声学的一个重要研究方向。声波动实际上是非线性的，只是在振幅较小的情况下可取线性的近似。随着声振动频率和强度的提高，...     

非线性声学简介与在医学诊断中的应用

1引言 非线性声学是声学中一门古老的分支,早在19世纪德国数学家黎曼在研究弹性波在介质中传播时具有非线性特征,因此在一般的大型工具书中都列有非线性声学的条目[1].     

聚焦声场中非线性声参量B/A的测量

聚焦声场中非线性声参量Ｂ／Ａ的测量章东陈曦龚秀芬（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言众所周知，有限振幅声波在媒质中传播时会发生一系列的非线性现象，如波形畸变、谐波滋生及声饱和等，这些非线性现象可以用非线性参量Ｂ／Ａ来描...     

物质的结构特性对非线性声参量B/A的影响

物质的结构特性对非线性声参量Ｂ／Ａ的影响刘杰惠鲁志劬龚秀芬（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言非线性声参量Ｂ／Ａ是非线性声学中的一个基本参量，它定义为声速对压力的依赖关系，是表示声波与媒质的非线性相互作用强弱的物理量，...     

第十一届国际非线性声学会议

1987年8月24日-8月28日第11届国际非线性声学会议在苏联新西伯利亚举行。这次会议由苏联科学院西伯利亚分院流体动力学研究所,热物理研究所和理论与应用力学研究所共同主办。 会议共宣读了七十篇论文和三篇特邀报告,共分11个分组会议讨论,论文内容涉及全部非线性声学领域中的问题。可以认为生物体内的非线性声学问题和多相介质中的非线性声学效应的研究是这届会议所显示的新进展和新方向。 参加这次会议的共有15个国家和地区。东道国出席的人员达160人。其他国家的人士约40人。会议期间组织参观了苏联科学院西伯利亚分院的流体动力研究所和…     

非线性声学与医学诊断

超声诊断广泛的临床应用和技术上的不断改进，获得生物介质病变组织更多、更为精细的内部结构与信息的要求逐渐被提了出来，为此就必须考虑超声波在生物介质中传播的非线性效应。非线性声学对医学超声诊断与治疗都具有非常重要的现实意义。文章试图从气泡造影剂、生物介质的非线性参数及二阶谐波反射成像3个方面来评述非线性声学在医学诊断中的应用，同时特别强调二阶谐波反射的理论基础，还用3个样品作了数值计算。     

魏荣爵教授执教五十周年

我国著名的老一代声学家,新中国声学的开拓者之一,学部委员魏荣爵教授已经执教50周年了。解放初期魏先生冲破重重阻挠从国外归来,投身于新中国的声学事业,率先在南京大学开办班学专业,并开展声学研究。目前魏先生已是桃李满天下,他的学生在声学的各个领域中开展创造性的研究,担负重要的工作。有些已成为国内外知名的专家、学者。南大成为我国培养声学工作者的重要基地。 魏先生学识渊博,思想活跃、治学严谨,对物理声学,非线性声学,大气声学等许多领域都有重要的创造性的贡献。特别是近来关于孤子和混沌方面的工作,在几次国际会议上都受到特…     

驻波管内大振幅波声场研究

驻波场内的非线性规律一直是非线性声学研究的重点内容.前人对此做过很多工作,马大猷先生曾针对此问题提出过大振幅驻波理论.但是由于实验条件和计算手段限制,对于激波形成前的强非线性阶段实验和数值研究比较少.中科院声学所刘克老师曾对驻波场的谐波非线性饱和规律做过大量实验研究,得到的结果与清华大学黄东涛的计算结果在定性上基本一致.但由于计算未考虑流体黏性等实际因素,定量上还有差距.     

固-固界面的非线性效应

固－固界面的非线性效应陈建军姜文华水永安（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１实验本文描述的２个实验旨在通过检测非线性反射横波来考察界面耦合状况的变化对非线性的影响，测量非线性反射横波的实验装置如图１所示，研究的界面包括玻璃...     

高切向流速高声强条件下梯度阻抗吸声超材料研究

在涡扇航空发动机声衬表面，存在高速切向流场与高声强声场耦合问题，吸声机理与调控机制复杂。高切向流速高声强条件下低频宽带噪声的有效吸收极具挑战性。该研究提出考虑高切向流速、高声强以及复杂容抗修正的声阻抗理论方法，设计了梯度阻抗调控吸声超材料。从理论解析计算、有限元数值建模及试验测试三个维度深入分析声波与结构的作用机理和调控规律。结果表明：梯度阻抗吸声超材料可有效提高吸声效率，避免传统声衬吸声频带窄的缺点。在0、30 m/s、60 m/s、98 m/s切向流速和130 dB背景噪声下，提出的梯度阻抗吸声超材料在500～3 000 Hz范围内具备良好吸声效果。该超材料结构简单，在高切向流速高声强复杂边界条件下，仍有深亚波与宽带吸声特性，具有广阔的应用前景。     

海洋时反镜的潜在应用

近40年来已进行过很多关于时反镜(TRM)技术的应用研究。首先，在非线性光学中得到了证明，然后，在超声试验室进行了试验，最近已进入海洋声学研究领域。TRM技术利用了互易性原理和静态介质中的波传播特性以及线性波动方程的时反不变性。因此，频域中的相位共轭在时域中可以用TRM实现。