水下压电/弹性材料复合层球壳声波反射的数值研究

采用有限单元计算软件ANSYS对无限水域中压电/弹性材料复合层球壳的声波反射进行了数值研究.研究表明,在压电层中加载适当的电压可以在一个圆锥形的流体区域内有效地减小壳体对于外来声波的反射,并且有可能完全消除任意选定空间点上的反射.     

粘弹性材料覆盖层对于声波透射及反射的衰减作用

本文采用Thomson Haskell方法计算了在钢板上覆盖橡胶和高分子聚合物对于反射及透射声波所产生的影响 ,并且研究了在橡胶层下填充不同厚度的粘弹性高分子聚合物对于压力声波的衰减作用。本文还给出了具有不同空洞体积比的填充材料的减噪效果。     

多孔媒质界面上声波的反射和折射

一、引言 利用地震波进行石油勘探和利用超声波检测多孔材料时,了解声波在流体饱和的多孔媒质界面上的反射和透射特性十分重要。与一般的各向同性固体不同,多孔媒质中可以有传播速度不同的三种波型(快纵波、慢纵波和切变波)[1,2],其界面上声波的反射和折射行为较为复杂。Stoll[3]曾研究过流体中传播的平面纵波入射到水饱和的沉积岩表面上的反射系数,但未具体计算在多孔媒质中的折射波的振幅,也未考虑在多孔煤质中传播的声波入射到流体(或固体)界面时的反射和折射特性。Hovem[4]在研究声波通过浸没在流体中的多孔媒质栩透射特性时,为简便地…     

声波反射法在地质超前预报中的应用

介绍了声波反射原理在地质超前预报中的应用技术,并结合辽宁大伙房隧洞引水工程,说明了其先进性和实用性.     

浅谈声波反射法在混凝土裂缝检测中的应用

由于受自身及外界各种因素的影响,在混凝土的浇筑过程中常常会产生～些缺陷,裂缝是最常见的缺陷形式之一。在不破坏混凝土的情况下,通过声波反射法的测试对不同类型混凝土裂缝的发育深度及空间分布等情况进行检测,在实际工程应用中取得良好效果。     

基于精确数值积分的点声源反射声场模型研究

点声源辐射条件下的反射声场计算是一经典的Sommerfeld积分问题.在以往的研究中,含有表面波项的解由于其简便性和易计算性在室外声传播和大面积吸声材料的在体吸声测量中得到了较为广泛的应用,但对其在不同入射角度以及针对不同性质的材料(如局部响应或非局部响应材料)时带来的模型有效性问题较少提及.通过利用数值积分方法精确计算Sommerfeld积分,对两种不同性质的声学材料在不同入射角度下的辐射声场进行了研究,并和解析模型进行了对比,认为随着入射角度的降低和材料流阻的增加(即表现为局部响应性质),含有表面波项的解析解可以较好地表达辐射声场.     

纳米硅薄膜的镜反射红外光谱研究

研究探讨了镜反射红外光谱在纳米材料方面的应用。通过等离子化学气相沉积法(PECVD),制备本征和掺磷的纳米硅薄膜(nc-Si：H),利用镜反射红外光谱研究了本征和掺磷的纳米硅薄膜的光谱特征。通过实验,发现这两种薄膜中都存在多氢键合方式,PECVD工艺参数如衬底温度、直流电压和掺杂浓度对薄膜结构具有一定的影响。     

车削铝镜红外高反射膜镀制

在红外光谱系统中使用的车削铝镜上镀制高反射膜时,由于铝镜镜面较柔软,用常规擦拭 清洗的方法易划伤镜面,可以在镀制前利用有机物熏蒸的方法清洗车削铝镜,既溶解清洗了表面附着的油污和灰尘,又保护了铝镜镜面。用该方法清洗后镀制的金膜反射率在近红外波段达到98%以上,膜层牢固,使用效果较好。     

水下目标壳体的镜反射亮点回波结构

文章从工程应用角度讨论水下目标壳体镜反射亮点回波结构。在声呐频率范围内把水下目标壳体作为多层平板处理。应用声线方法和递推关系导出任意多层平板的反射系数。忽略耦合水层两边的多次反射后，得到一组适合于瞬态和亮点分析的反射系数近似公式。利用这组公式依次讨论了：（1）未敷设吸声覆盖层的单层壳体；（2）未敷设吸声覆盖层的双层壳体；（3）敷设吸声覆盖层的单层壳体；（4）敷设吸声覆盖层的双层壳体等4种情况的镜反射亮点回波结构。并给出了数值计算的算例。     

基于轻薄硬质超表面的空气声波反射场操控

对反射声波的复杂操控是声学研究的基础问题之一,并广泛应用于房间声学设计及噪声能量消除等重要场合。近年来出现的声学超表面为声学功能器件的小型化提供了新的启示,因此如何进一步缩减其尺寸和重量具有重要的物理意义与应用价值。展示了一种轻薄超表面结构对低频空气声波所产生反射声场的高效、精准操控。通过理论计算证明了利用简单的扁平中空结构,可在不显著牺牲能量反射率及结构强度的前提下,通过调控单个结构参数产生0~2π范围内的反射相位,同时避免了制备难度高和增加器件重量的复杂内部结构,因此具有尺寸超薄(λ₀/20)、重量轻盈、反射率高及制备简单等优势。通过实现任意角度的异常反射、基于超薄平面透镜的可调声聚焦、构建平面棱锥镜产生类贝塞尔声束3个典型例子展示了该器件对反射声波的丰富操控性能。实现基于轻薄超表面对反射声场的操控,有助于新型平面声学器件的研究与应用,并有望在建筑声学、噪声控制、扬声器设计等领域中产生重要价值。     

波叠加联合波束形成的局部声场重建技术研究

传统近场声全息是以快速傅里叶变换为基础的,在有限测量孔径条件下将产生窗效应和卷绕误差,因此一定程度上制约了其在工程上的应用。基于此,提出了一种基于波叠加联合波束形成的局部声场重建技术。首先利用波束形成对传声器阵列采集的声场信息进行分析计算,获得声源的具体位置;然后在该位置配置等效源,并利用迭代算法对局部声场的数据扩展;最后应用扩展后获得的声场数据进行重构。该技术只需要少量的传声器就可以方便快速的实现声场重建。在半消声室内采用两个音箱模拟声源进行研究,实验结果表明:在小测量孔径下该方法可以准确的重构外部声场,拓宽了近场声全息在工程中的应用范围。     

高速公路高架段桥下反射声识别及改善措施

台湾因为中山高速公路承载量逐年不足,拟通过兴建汐五高架来解决交通拥堵问题。该工程虽然有效地解决了交通拥堵问题,但高架桥的桥腹反而变成了平面路段交通噪声的反射面,使当地原有噪声问题更加严重。文章通过声源识别技术取得现场不同声源的贡献量,其中以反射声为环境噪声的主要增量来源。基于前述声源识别结果,针对桥底反射声设计了不同几何形状的桥底吸声装置(W型以及倒N型吸声装置),两种桥底吸声装置的声学检测结果显示,W型以及倒N型吸声装置的斜入射吸声性能较平面型吸声板好。另外依据实测成果可知,进行大型工程的噪声改善前,通过声源识别技术区分出主要和次要噪声源,并针对噪声源提出最佳的改善方案,可大幅提升改善工程的效益。     

一种强声气动声源的理论与实验研究

为实现强声的气动发声,设计了一种基于喷注型和谐振型组合的复合式气动声源,仅对喷注型声源进行了详细研究。利用高压气体对声源的气室充气,形成高压气体腔室,接通牵引电磁铁电路,电磁铁带动连动轴和堵头使高压气体高速喷出,高速气流在谐振管内形成湍流,从而产生强声。仿真结果显示了湍流的产生,并可得到168 d B的强声。利用BK 3560 Pulse多分析系统对自制的气动声源进行测试,结果显示:在距离出气口10 cm处,声压级可达146 d B,这样可推导出在距离出气口1 cm处,声压级可超过164 d B,测量结果与仿真结果较为接近。最后,对非线性声波形成的激波进行了分析。研制的强声气动声源可用作动物实验的声源。     

不同浅海环境下点声源海底地震波特征研究

航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线,分析了不同浅海环境对点声源海底地震波的波动特征的影响。结果表明：软质海底竖直方向加速度具有明显的低频通过特征,点声源海底地震波频域特征具有方向性;接收横距、岩土层吸收衰减系数和软硬程度、水深、沉积层厚度等均对点声源海底地震波的波动特征具有影响。     

海面波浪起伏对声传播的影响

位于南海某海域同一传播路径上,在2004年和2005年分别进行的两次声传播实验,两次实验中的设备、过程和方法都相同,水文变化也不大,但实验得到的传播损失相差却很大。通过对实验数据的分析表明,两次实验的传播损失差异是由于海面波浪起伏引起的。利用第一次实验数据,考虑海面波浪起伏后反演得到的海底吸收系数可以较好地解释另一次的声传播损失。因此,可以以为浅海海面波浪起伏对声传播的影响很大,在进行水下声传播规律的研究或地声参数反演研究时,应当充分考虑海面波浪起伏的影响。     

平面波激励矩形板辐射声计算中奇异积分处理方法研究

平面波垂直入射均匀薄板为一常见的透声问题;如果从振动声辐射角度来讲,这也是一个平面波激励板振动的声辐射问题,两种分析思路均已有经典方法可以采用,计算结果也理应一致.前者计算容易,但后者由于积分中含有奇点所以计算比较复杂.文章首先对有限薄板被激振动和声辐射的已有研究结果进行了回顾,重点处理了矩阵求解和奇点积分问题,给出了...     

水下等离子体声源放电特性和声特性实测与分析

在小型消声水池中,同步测量水下等离子体脉冲声源的放电特性和声特性,实验分析研究了其在单电极和多电极下负载注入峰值功率和放电能量对声特性的影响。结果表明,在相同的电极数和间距下,直达波脉冲声源级仅与负载注入峰值功率有关,气泡脉冲声源级和气泡周期则主要受放电能量影响,多电极放电通过减小单根电极放的电能量来减小气泡脉冲声源级和气泡周期。此外,在相同的充电电压下,减小充电电容对电极数的比,可以增大直达波脉冲声源级并压制气泡脉冲;负载注入峰值功率对放电能量的比对声特性的影响也呈现出类似规律。实测及其分析结果可为进一步优化水下等离子体脉冲声源的声特性提供参考。     

典型船舶结构中振动波传递特性研究

摘要：以波动理论为基础,根据不均质结构中波型转换、阻抗特性,系统地分析了典型船舶结构中振动波的传递特性,推导并给出了平面弯曲波入射时的隔声量公式。在此基础上人为构造了阻抗失配基座,分析了阻抗失配基座的隔振性能。结果表明,十型结构对弯曲波有较强的阻抑作用,弯曲波在突变截面处的能量再分配关系主要由两块板的特性阻抗所决定;┻┳型构件的连接处机械阻力较大,其隔振效果超过十型结构; 型结构隔振性能随突变截面阻抗失配程度增大显著提高,采取多次截面突变的办法能够得到较大的隔声量;阻抗失配基座加剧了振动波在船体板架中的波型转换、散射和反射,使总的隔振效果显著提高。本文旨在为船舶结构声学设计提供参考。     

结构—声耦合法在汽车仪表板隔声性能仿真分析中的应用

镁合金材料具有密度小、比刚度高、阻尼大、抗冲击性好等优势,已成功用于汽车仪表板。应用结构-声耦合法分析仪表板的隔声性能,可避免传统理论求解对模型的苛刻要求和实验条件的限制。通过与实验结果比较,证实结构—声耦合法预测结构隔声性能的可靠性,并得出了扩散声场内汽车仪表板传声损失的数值结果。结果表明,在低频段,相同面密度的压铸镁合金仪表板的隔声性能明显优于钢质仪表板。换用轻质镁合金材料后,需改进原有的结构,使仪表板的固有频率避开噪声源的峰值频段,避免结构在某些频段内的声学特性恶化。采用镁合金材料可在满足汽车减重要求的同时,改善驾驶室内的声学环境。     

海洋波导条件下矢量反转镜空间相关特性

利用简正波理论,对海洋波导条件下的矢量反转镜空间相关特性进行理论分析．并利用10Hz～200Hz低频宽带信号进行仿真计算。仿真结果表明,当仿真信道与实际信道完全匹配时信道相关出现最大峰值,且峰值所在位置即为声目标所在位置。据此给出矢量反转镜被动定位仿真实例。