聚合物的水声声衰减能力与动态力学性能的关系

以描述高分子材料粘弹行为的三元模型为出发点,以声波在高分子介质中的传播理论为依据,推导出了材料的水声声衰减能力与材料的动态力学性能参数包括损耗因子、松弛前的剪切模量、松弛后的剪切模量以及材料的密度和厚度之间的关系式。为实验验证所推导的关系式,设计合成了一系列阻尼性能不同的聚合物,分别测试了它们的动态力学性能和声衰减能力。用材料的动态力学性能参数计算得到的水声声衰减系数与实验测得的声衰减能力相符合。该数学模型为找出吸声系数与材料的动态力学性能之间的关系、指导水声材料设计奠定了基础。     

磁性导电聚合物微波吸收材料的研究

报道了以导电高分子材料为壳,纳米Fe3O4微粒为核的壳核结构的纳米磁性导电聚合物微波吸收材料的合成、结构、介电性能、磁导率和微波吸收性能。     

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。     

高分子材料声学特性及其在声纳导流罩上的应用

本文概述了高分子材料的声学特性,指出环境温度对高分子材料的声学特性有着不同程度的影响;材料的透声系数不仅取决于材料本身的固有特性,亦取决于材料的厚度、介质的性质和声波的频率等因素。实验证明,尽管海水老化对高分子材料的透声性能有所影响,但由于其具有与海水声阻抗相匹配的特性,故透声性能仍然较好,是良好的水声系统声纳罩壳材料。本文还扼要介绍高分子材料在国内外建造声纳导流罩中的应用实践,强调指出我国已于1970年研制成第一个玻璃纤维增强塑料声纳导流罩。     

基于有限元法的水声构件声性能预报

对水声构件的声性能进行有限元仿真研究,是因为水声构件的声性能不仅由材料本身的物理参数所决定,而且与其内部空腔形状与分布有关。通过反射波与入射波形成的驻波场声压可以直接计算出水声构件的吸声系数。对多种样品进行仿真与测量,两者结果较为一致。该法不受模型结构复杂性的限制,具有费时少、精度高的特点,为消声瓦等水声构件的声性能预报提供了保证。是预报水声构件声性能的一种便捷工具。     

D101大孔树脂颗粒/聚氨酯-环氧树脂弹性体复合材料水声吸声性能

用浇铸法制备了不同含量D101型聚苯乙烯大孔树脂颗粒改性的聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)(D101/PU-EP)弹性体复合材料声学试样, 并研究了该材料的水声吸声性能。基于等效夹杂原理的含涂层空心球复合泡沫材料的模量预测模型, 计算了D101/PU-EP弹性体复合材料的体积模量和剪切模量。根据计算模量和声学模型, 采用传递矩阵法对D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能进行了仿真, 得到了D101大孔树脂颗粒的添加量以及梯度结构对该复合材料水声性能的影响规律。运用水声材料声脉冲管系统测试了复合材料的水声声学性能(管中测试, 水背衬)。研究结果表明: D101大孔树脂颗粒能够有效改善PU-EP弹性体的水声吸声性能, 三层梯度结构的D101/PU-EP弹性体复合材料的吸声性能(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.53, 最大吸声系数0.64)优于同组成的单层复合材料(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.46, 最大吸声系数0.52)。算例验证表明, D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能测试结果与仿真结果基本吻合。     

D101大孔树脂颗粒/聚氨酯-环氧树脂弹性体复合材料水声吸声性能

用浇铸法制备了不同含量D101型聚苯乙烯大孔树脂颗粒改性的聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP) (D101/PU-EP)弹性体复合材料声学试样,并研究了该材料的水声吸声性能.基于等效夹杂原理的含涂层空心球复合泡沫材料的模量预测模型,计算了D101/PU-EP弹性体复合材料的体积模量和剪切模量.根据计算模量和声学模型,采用传递矩阵法对D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能进行了仿真,得到了D101大孔树脂颗粒的添加量以及梯度结构对该复合材料水声性能的影响规律.运用水声材料声脉冲管系统测试了复合材料的水声声学性能(管中测试,水背衬).研究结果表明:D101大孔树脂颗粒能够有效改善PU-EP弹性体的水声吸声性能,三层梯度结构的D101/PU-EP弹性体复合材料的吸声性能(D101树脂含量10％,平均吸声系数0.53,最大吸声系数0.64)优于同组成的单层复合材料(D101树脂含量10％,平均吸声系数0.46,最大吸声系数0.52).算例验证表明,D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能测试结果与仿真结果基本吻合.     

一个预报海水声吸收的公式

本文根据国外及作者的测量数据和研究结果，提出了一个预报海水声吸收的计算公式。该公式包含硫酸镁、硼酸、碳酸镁、碳酸氢镁和硼酸镁化学弛豫吸收项及纯水吸收项。作者利用此公式编制了频率范围为１００赫─１兆赫的海水声吸收表。     

生物活性高分子材料

本文介绍了属于生物医用高分子范畴的生物活性高分子材料的种类和性质，即主要包括生物降解吸收型高分子材料与药物释放和送达体系中作为载体使用的一些高分子材料。     

模拟近海混浊水声吸收的实验测量方法

混浊海水的声吸收研究对改善在近海环境下工作的声纳性能具有重要意义.基于混响法建立了一套测量近海混浊水声吸收的实验测量系统.理论分析表明,实验测量系统满足混响法测声吸收的实验要求.采用厦门海滩泥沙与海水混合配制模拟近海混浊水,测量了模拟近海混浊水在50～100kHz的声吸收,实验测量结果符合近海混浊水的声吸收规律,与理论...     

水声吸声高分子材料的发展及应用

综述了水声吸声材料的发展、应用状况及吸声机理的研究进展。     

SAW device modeling including velocity dispersion based on ZnO/diamond/Si layered structures

Surface acoustic wave (SAW) filter properties of ZnO/diamond/Si structures are calculated including velocity dispersion. The conventional SAW device modeling has previously been developed for bulk substrates. However, layered materials exhibit SAW velocity dispersion. The null frequency bandwidth of typical layered ZnO/diamond/Si structures is narrower than that calculated by conventional SAW device modeling techniques due to the velocity dispersion of the layered structures. The null frequency bandwidth of layered structures was calculated by the delta function model and the equivalent circuit model, including velocity dispersion, and compared with the experimental results. The dispersive equivalent circuit (DEC) model for layered structures is also presented. The results of these analysis are compared with the experimental results which show very good agreement.     

宽频带复合吸声结构在汽轮发电机组噪声控制中的应用

对汽轮发电机组进行了噪声测试和频谱分析，确定噪声带宽集中在80—2500Hz；基于声学理论，研究了穿孔板的共振频率和最大吸声系数之间的关系，分析了这些结构参数对吸声性能的影响，从中优选的穿孔板与实验值相比较；为进一步加宽吸声频带，将穿孔板和吸声材料组合，建立了复合吸声结构和优化参数的数学模型，并根据机组的噪声特性确定了空腔厚度和吸声材料的容重，从而为汽轮机组等高噪声电力设备的降噪提供了理论和实际的依据。     

空气背衬条件下泡沫材料法向吸声系数混合计算方法研究

把空气背衬看作一层材料,通过理论计算获得空气声传递矩阵,与通过实验测量获得的材料声传递矩阵组合,构建实验与计算相结合的混合模型,从而得到空气背衬复合材料总传递矩阵,计算空气背衬条件下泡沫材料的法向吸声系数。以聚乙烯泡沫材料为例,研究不同厚度空气背衬对泡沫材料法向吸声系数的影响,并与阻抗管中对应的实测结果相比较,两种方法所得结果基本吻合。随着空气背衬厚度的增加,泡沫材料的吸声性能有所提高,并且有效吸声范围向低频区移动。混合计算方法可为空气背衬条件下泡沫材料法向吸声系数的测量研究提供便利有效的手段。     

应变补偿1eV吸收带边GaInAsN/GaAs超晶格太阳能电池格层设计

本文采用计算超晶格电子态常用的Kronig-Penney模型和形变势理论,从理论上探讨了GaInNAs/GaAs超晶格能带系统的能带结构,计算得到了能带结构随各亚层参量变化的一般性规律、超晶格的能量色散关系、应变造成的影响以及不同亚层厚度的系统禁带宽度。计算了超晶格的阱层材料在不同的组分选择下,GaInAsN/GaAs超晶格吸收带边为1eV的超晶格相关参数的对应关系以及超晶格应变状态。计算表明采用高In低N的GaInNAs材料作为GaInNAs/GaAs超晶格的阱层时更有利于获得高质量且较厚的GaInNAs/GaAs超晶格有源区,并且此时可以获得较好的应变补偿;进一步对超晶格太阳能电池的内量子效率进行了模拟计算,分析了1eV吸收带边GaInAsN/GaAs超晶格太阳能电池对提高整体光电转换效率的可行性。     

敷设某种吸声材料的声诱饵简化模型隔离度仿真计算

随着水声电子对抗技术的不断发展,对于声诱饵系统边收边发技术的需求日益增强。实现边收边发技术的难点之一在于如何增大声诱饵系统发射端与接收端的隔离度。由于高分子吸声材料对声能的吸收作用,可以考虑采用在声诱饵接收端敷设吸声材料的方式,对声诱饵系统的隔离度进行改善。利用有限元计算软件对简化的声诱饵模型的隔离度进行数值仿真计算,分析声诱饵模型接收端敷设不同厚度的吸声材料时,对声诱饵系统隔离度的影响。计算结果表明,在声诱饵接收端敷设吸声材料时,可以增大声诱饵系统发射端与接收端的隔离度;当吸声材料达到一定厚度以后,对声诱饵系统隔离度的影响几乎不变。     

海洋涡旋地震成像的时域有限差分仿真

传统的水声建模方法只考虑水中声波的折射影响,忽略了水层间的声反射,因此不能对反射波地震勘探的海水分层结构成像结果进行分析。文章首先建立了基于时域有限差分的低频宽带脉冲信号传输预报模型,该模型考虑海水分层结构的声反射影响,通过数值求解波动方程计算低频宽带脉冲信号近距离传播过程中的时域波形;其次将某次海上多道地震测量的水文条件作为输入环境参数,计算了近海面地震勘探接收阵所接收的气枪低频脉冲信号时域波形;最后按照反射波地震勘探处理流程,对接收阵信号在共反射点进行相干累加和地震成像,所得到的海水分层结构成像结果与海上多道测量成像结果符合较好。仿真结果验证了水层声反射对海水分层结构反射波地震成像的影响。     

Application of the Thermal Quadrupoles Method to Semitransparent Solids

In this study, the thermal quadrupoles method is extended to semitransparent layered solids. Using this method, the surface temperature of semitransparent multilayered materials is calculated as a function of the optical and thermal properties of each layer. This result eventually leads to determination of the thermal diffusivity, thermal resistance, and/or optical absorption coefficient of layered materials using photothermal techniques. The thermal quadrupoles method is applied to determine the thermal contact resistance in glass stacks.     

Sustained-release from layered matrix system comprising chitosan and xanthan gum

Sustained-release tablets of propranolol HCl were prepared by direct compression using chitosan and xanthan gum as matrix materials. The effective prolongation of drug release in acidic environment was achieved for matrix containing chitosan together with xanthan gum which prolonged the drug release more extensive than that containing single polymer. Increasing lactose into matrix could adjust the drug release characteristic by enhancing the drug released. Component containing chitosan and xanthan gum at ratio 1:1 and lactose 75% w/w was selected for preparing the layered matrix by tabletting. Increasing the amount of matrix in barrier or in middle layer resulted in prolongation of drug release. From the investigation of drug release from one planar surface, the lag time for drug release through barrier layer was apparently longer as the amount of barrier was enhanced. Least square fitting the experimental dissolution data to the mathematical expressions (power law, first order, Higuchi's and zero order) was performed to study the drug release mechanism. Layering with polymeric matrix could prolong the drug release and could shift the release pattern approach to zero order. The drug release from chitosan-xanthan gum three-layer tablet was pH dependent due to the difference in charge density in different environmental pH. FT-IR and DSC studies exhibited the charge interaction between of NH₃⁺ of chitosan molecule and COO^- of acetate or pyruvate groups of xanthan gum molecule. The SEM images revealed the formation of the loose membranous but porous film that was due to the gel layer formed by the polymer relaxation upon absorption of dissolution medium. The decreased rate of polymer dissolution resulting from the decreased rate of solvent penetration was accompanied by a decrease in drug diffusion due to ionic interaction between chitosan and xanthan gum. This was suggested that the utilization of chitosan and xanthan gum could give rise to layered matrix tablet exhibiting sustained drug release.