水声无源材料插入损失测量时反聚焦方法

提出了利用时间反转(时反)聚焦技术的水声无源材料插入损失测量方法。通过无试样及有试样情况下实现接收信号的时反聚焦,并对聚焦信号进行透射系数计算,获得试样的插入损失,由于时反原理可实现接收信号的空时聚焦,从而提高测量信混比,因此本方法适用于非自由场环境下材料声学参数的测量,尤其适用于低频条件下的声学参数测量。波导水池试验开展了对两块试样的测量,试样尺寸为1.1 m×1.0 m×5 mm,测量频率范围为1²0 kHz,通过测量值与理论值的对比验证了该方法的有效性。     

声管中的宽带脉冲法的水声材料吸声系数测量

现有的水声管吸声系数测量的脉冲法,由于水声管高度的限制,存在低频限制。提出了基于"后置""逆滤波的宽带脉冲声测试方法,在测量获得系统的传递函数后,换能器发射宽频短脉冲信号,然后对接收到的标准反射体和待测样本的反射信号分别进行逆滤波处理,恢复未经传递系统"污染"的反射信号,计算待测样品的反射系数和吸声系数。仿真实验分析了"后置"逆滤波相对于传统"前置"逆滤波的在低频测试方面优势。对橡胶材料样品进行了实验测试,无论在低频段还是中高频段,宽带脉冲法和CW(Continuous Wave)脉冲法测试结果均吻合较好。宽带脉冲法是一种有效的测试方法,其低频测试能达到350 Hz,能有效拓展低频测试范围。     

声学二维平面周期结构的吸声性能建模

声学周期结构兼具优化室内声场环境,节约建筑吸声材料的特性而在现代建筑中广泛使用。针对二维平面周期结构的声场优化特性,建立了一种吸声系数计算模型。首先,根据边界条件理论推导了吸声系数的线性方程组,继而通过数值分析方法进行求解,最后在驻波管和混响室中分别进行实验验证。实验结果表明,测量的吸声系数和理论计算曲线吻合良好,该模型可以准确测算二维平面周期结构的吸声系数。同时分析表明:在平面周期结构中,相同吸声材料面积情况下,吸声材料占比越大,吸声效果越好;在相同吸声材料面积和占比情况下,材料边缘长度越长,高频段吸声效果越好;随着材料边缘长度的减少,边缘效应影响减弱。     

磁力负刚度薄膜结构低频吸声特性

针对背腔深度较小的薄膜吸声结构难以实现低频吸声的问题,提出了磁力负刚度的解决方法。采用传递矩阵法,建立了负刚度薄膜吸声结构理论模型,分析得出该结构的声阻抗等同与大背腔常规薄膜吸声结构的声阻抗;阻抗管实验验证得出,在一定磁场条件下,不同背腔的负刚度薄膜吸声结构与无负刚度结构相比其共振频率显著下降,吸声系数曲线与理论结构吻合。负刚度机制能够降低薄膜吸声结构的共振频率,用较小背腔实现低频吸声,从而实现薄型低频吸声结构设计。     

加权整体最小二乘在GPS高程拟合中的应用

对于L=BX的工程问题,因为系数矩阵B和观测向量L的元素都是实测数据,并且有时候是不等精度获得的,存在或大或小的误差,因此在这些地方运用加权整体最小二乘求解是更加适用的。本文给出了加权整体最小二乘的解法,最后结合实例进行计算,得出利用加权整体最小二乘方法所得到的检核数据的残差最小的结论,验证了该理论的可行性,可以在工程应用中进行推广。     

结合总体最小二乘的自适应抗差滤波算法

在动态导航定位中,不仅会存在有色噪声的影响,而且还会出现观测系数矩阵存在偏差的情况,数据处理中不容忽视。针对此,本文将总体最小二乘和自适应抗差滤波相结合,提出了能够同时控制有色噪声和系数矩阵偏差影响的新方法。该算法先用总体最小二乘方法求出观测方程系数矩阵偏差,并对观测方程系数矩阵进行修正,再基于修正后的观测系数矩阵使用自适应抗差滤波算法求解出最后的状态参数估值。计算结果表明,该方法不仅能够改正系数矩阵偏差且能控制有色噪声的影响,有效地提高导航定位的精度和可靠性。     

基于整体最小二乘的平面坐标转换模型比较

在平面坐标转换中,观测向量和系数矩阵都可能存在误差,此时采用整体最小二乘方法更为合理。针对不同坐标转换模型的转换精度存在差异,本文基于整体最小二乘方法,在MATLAB平台下实现了四参数模型、六参数模型和二次曲面模型,并通过实验对比分析了不同模型的精度及适用条件。     

一种新的岭估计解法及精度评定

在多元线性回归模型中,经典最小二乘解称为最优线性无偏估计解,系数矩阵的复共线性导致最小二乘参数解变得极不稳定.针对测量系统中的病态问题求解,结合岭估计和主成分估计的优势,推导出一种新的岭估计解法,验证了该方法的可行性.利用均方误差极小化,得出不同岭参数的求解公式及新估计的精度评定方法.通过算例证明了在均方误差有意义下,...     

一体化有源吸声终端实现及其在行波管测量中的应用

提出了一种利用矢量水听器在声管中实现一体化有源吸声终端的方法。该吸声终端采用矢量水听器作为传感元件,以实现入射波和反射波的分离,克服了传统双水听器声波分离方法中传感器间距及测量频率的限制,显著拓宽了一体化有源吸声终端的低频吸声频段。由声管中水声材料的测试原理出发,重点分析了吸声终端中传感元件灵敏度误差对吸声终端性能的影响,并给出了反射、透射系数的修正方法。实验结果表明:该有源吸声终端在100～2000 Hz频段内吸声系数可以达到0.98以上,测量得到材料的声压反射系数、声压透射系数及理论计算基本一致。     

多元高斯声束衍射修正下液体非线性系数检测方法

有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。