液体中包膜气泡的非线性振动特性

1引言 液体中气泡振动学是一个具有理论及实用意义的课题,以往已有很多研究,并取得了相当的进展[1-4].一般自由气泡在液体中容易溶解,而如在气泡外附加一粘弹材料表面层则可使气泡在液体中的稳定性大大提高.因此包膜气泡更具有实用价值,已作为超声造影剂获得重要应用.包膜气泡的应用研究已涉及气泡的线性散射,非线性二次谐波成像.近年来更出现次谐波成像的研究,Church推导了包膜气泡模型并给出了弱非线性情况下的逐级近似解[5].但是至今尚无用动力学方法分析包膜气泡非线性特性的相关工作.     

超声造影剂Optison的次谐波激励及阈值研究

1.引言: 超声造影剂大多是含包膜微气泡的液体,如Albunex,Optison,Levovist等.由于包膜微气泡可有效地增强散射回波强度,从而提高超声图像的对比度,因而超声造影剂在微血管血流显示、心脏灌注成像等得以广泛应用.近年来,超声造影剂的非线性特性受到广泛关注,包膜微气泡在超声作用下可产生非线性振动,激发二次谐波、次谐波和超谐波等.基于二次谐波及次谐波的超声非线性成像有重要的应用前景.     

浅海波数积分混响研究

1引言 浅海混响一直是近年来水声研究的一个活跃而有意义的研究领域.到目前为止已经有多种理论模型,如Ellis[1]的浅海简正波混响模型;Smith[2]和Co1lins[3]各自的抛物方程混响模型;Schmidt[4]的波数积分混响模型等.对于比较平静的海面或负梯度声速剖面,在估算浅海混响强度时往往只需要考虑海底散射而忽略海面和体积散射的影响[5],故本文在浅海混响建模时仅考虑了海底界面混响.Schmidt领导的研究小组利用全波动散射模型研究混响的统计特性,对混响的能量衰减特性研究相对较少.本文从一个十分简单的方式对浅海混响能量衰减进行研究,即利用波数积分方法计算声波从发射换能器到散射体和从散射体到接收水听器的传播,同时采用经验散射函数来描述海底界面散射特性,然后给出混响强度随时间的变化关系;最后给出了数值计算结果,并与实验数据做了比较.     

典型非球形包膜气泡振动行为研究

0引言包膜气泡是一种人造医用微型气泡,因外部包裹一层蛋白(或是脂质、聚合物等)外壳得名。其最早作为超声造影剂在临床医疗学中被应用于增强诊断超声中的血液/组织成像对比度[1]。近年来,包膜气泡越来越多的在超声医学其他领域获得应用。例如作为靶向药物传递载体,用于聚焦超声肿瘤治疗,以及应用于细胞微穿孔技术等等[2,3]。与此     

含包膜气泡流体的非线性声学特性

1.引言 近年来在临床医学超声诊断与成像的领域中,超声造影剂受到越来越多的关注,其物理模型为气泡外面覆盖一层包膜用来提高其稳定性.对于这种含包膜气泡流体非线性的探索则是这一领域的一个重要课题.当声波在这种流体中传播时,由于非线性效应的存在,往往会激发出二次谐波等种种高次谐波.作为反应其二次谐波性质的一个非线性声学中的基本参量,B/A描述了超声波通过媒质非线性效应的大小,而利用B/A进行医学成像也正成为国际上的一个热点1,2.但是,这方面的工作大都基于实验,在理论上对这种含包膜气孔流体的非线性特性的研究尚未有报道.本文运用等效媒质法,研究了这种含包膜气孔流体的一阶,二阶非线性声场,并从理论上计算的这种流体的等效非线性参量(B/A)e并与含自由气泡流体的非线性参量进行了比较.     

基于米氏散射的钧瓷乳光模拟计算

分别用米氏散射和瑞利散射对钧瓷内小气泡和分相液滴的散射进行模拟计算,以对比两种计算方法的差异.通过对比计算,解析了钧瓷乳光产生的机理.计算结果表明,对于单个颗粒的散射,气泡的散射远远大于分相.气泡和分相的散射都是各向异性,并且波长越短,散射越强.但它们对短波选择的程度随粒子半径变化是不同的,小气泡是单调的,而分相液滴会有极值出现.     

复合吸声材料中的微粒对吸声性能影响的研究

1引言 吸声材料现已由单相向含微粒的多相复合材料发展,因粒子的散射和波型转换的作用,可使复合材料吸声器具有优良的吸声性能.吸声性能是与基材和微粒材料的力学参数、微粒的形状、结构、体积比和分布概率等因素有关.计及这些因素的影响,对吸声性能进行预报的研究是很有意义的.由于媒质的不均匀性、界面的不规则性很难用严格波动理论进行声场计算,因而只能采用近似方法.在上世纪60年代中Chaban[1]提出"假设来自多个非相互作用的散射粒子的散射场等效于体积等于所有散射粒子所占体积之和的单个散射体的散射场"的物理模型,计算复合材料的等效弹性模量和密度以来,出现多种近似计算方法,其中由J.G.Berryman[2]和M.R.Haberman[3]等人提出的基于自洽(self-consistent,SC)理论并与统计力学结合起来的计算复合材料的低频等效模量的算法与实验复合较好.本文用[2,3]的算法计算等效模量,并预报复合材料吸声器的吸声系数.     

超重力场下球形炸药水下爆炸实验及数值模拟

常重力条件下,Mach数和Froude数无法同时满足相似。采用离心模型实验,研究水下爆炸冲击波特性及气泡脉动规律,并采用数值模拟方法重现了超重力场下的水下爆炸过程。实验及数值模拟的结果表明,重力的改变基本不影响冲击波的峰值,COLE理论在超重力环境下仍然适用,而超重力场下,小当量炸药可以模拟气泡的脉动迁移过程,其结果可以用于预测大当量炸药深水爆炸的特性。此外,为减少计算时间并提高计算精度,采用将二维冲击波作为初始条件映射到三维模型的建模方法。对于冲击波计算,网格尺寸宜取药包半径的1/20¹/10;对于气泡脉动,宜取药包半径的1/21/10;对于气泡脉动,宜取药包半径的1/2¹。     

引气混凝土气泡尺寸分布的三维重构

基于体视学和几何概率理论给出了引气混凝土三维气泡尺寸重构方法,由二维平面上气泡截面圆的直径分布计算气孔的实际尺寸分布,并生成了一个多尺度分布的立方体模型结构验证了该三维重构方法的合理性.然后,使用邻近粒子表面最近间距的解析解研究了气泡细度和混凝土含气量对邻近气泡表面最近间距平均值的影响,并与用传统方法得到的气泡间距因子进行了比较.结果表明,在含气量相同的条件下,用传统方法得到的气泡间距因子是邻近气泡表面最近间距平均值的3-4倍.该方法的给出,为从二维截面上获得的引气混凝土中的气泡截面圆信息获取实际气泡在三维空间中的气泡间距信息提供了依据.     

水下航行体微气泡减阻特性试验研究

为研究微气泡对水下航行体减阻影响规律,分析微气泡流形态变化特性,基于高速摄像系统和测力系统,开展水下航行体微气泡减阻特性试验研究。基于高速摄像系统,对比分析了微气泡流形态变化特性及微气泡尺寸分布特征;基于测力系统,分析了微气泡减阻特性变化规律及微气泡尺寸对减阻效率的影响。试验结果表明:通气环和通气段模型在不同通气率下微气泡流形态的最主要差别在于是否存在"卷起"和空穴现象,且微气泡流形态的不同对微气泡的减阻规律产生直接影响;不同条件下,微气泡尺寸分布均服从正态分布,且相同来流速度下,微气泡直径随着微孔介质孔隙的增加而增大;随着通气量的增加,通气环模型减阻率依次呈现缓慢增加、快速增加和逐渐稳定三个阶段,通气段模型减阻率则始终保持以一个较为稳定的增长率线性增加,直到最后逐渐稳定;尺寸较小的微气泡具有更高的减阻效率。     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Assessment of intakes of mixtures of radionuclides

Australia has several uranium mines and a large number of mineral sand mines, with associated processing facilities. Exposures resulting from these mining and processing operations usually involve intakes of mixtures of radionuclides. This work describes the development of a suite of first order, linear compartment models, based on the ICRP Publication 66 respiratory tract model, and an analytical solution to the decay equations, for assessing the consequences of such intakes. The computer programs based on these models directly compute excretion, organ retention and organ and whole-body doses for intakes of either single radionuclides or any mixture of radionuclides belonging to the same radioactive decay chain. The intake can be via inhalation, ingestion or injection, and can be acute, chronic or of limited duration. The starting concentration and degree of secular (dis)equilibrium can be specified for each radionuclide. No assumptions need to be made about the relative magnitudes of the radioactive half-lives of the different nuclides.     

卧式金属罐容量的测量结果不确定度

本文根据多年的实践检定经验 ,参照JJF1 0 59- 1 999《测量不确定度评定与表示》以及《测量不确定度表达 1 0讲》 ,对卧式金属罐容量的测量结果不确定度进行了评定。     

盐酸浓度不确定度的评估

通过对盐酸浓度标定的过程分析，找出影响结果的各个分量，进行不确定度的评定，按照计量技术规范给出标准的表示法。     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Analysis of anisotropy of properties on the basis of studies of texture of coarse-grained ingots of thermoelectric materials

An analysis of anisotropy of the properties of a Bi₂Se_0.3Te_2.7 solid solution was carried out using construction of demonstrative surfaces for thermoelectric effectiveness and thermal expansion coefficients. It is shown that the texture is an important factor forming anisotropy of properties and technological fitness of ingots for manufacturing modules. Anisotropy of properties based on the studies of the ingot textures obtained using the float-zone method and Bridgman method (growing thermoelectric plates in a flat cavity) was studied.