调制气动声源声辐射特性实验研究

为提高调制气动声源在低频处的发声强度,将含声波的气流通过直管和双曲喇叭两种谐振管产生共振.通过实验研究在上述两种谐振管作用下,调制气流声源辐射强度与工作频率以及气室压力之间的关系.实验结果表明,当直管长度为调制声源1/4波长的奇数倍时,其辐射效果最好;双曲喇叭辐射强度与调制声源频率分段成比例.将谐振系统由直管改为双曲喇叭后其发声强度提高30 dB,而发声强度分段与气室压力成正比.     

钢筋混凝土板声发射波传播特性试验研究

为了研究钢筋混凝土板的材料和结构参数对声发射关键参数的影响规律,设计制作了9个板试件,并进行了断铅试验和声发射测试。利用自制断铅装置进行断铅试验,确定了适用于钢筋混凝土板的门槛值和峰值鉴别时间等声发射检测参数的设置方法。通过断铅试验和声发射测试,研究了混凝土龄期、板厚、混凝土强度等级、粗骨料最大粒径和配筋等参数对声发射波速和振幅衰减的影响规律。结果表明,板厚和混凝土强度等级是影响声发射波速和振幅衰减的重要因素。波速随着混凝土板厚的增加而减小,随着混凝土强度等级的提高而增大;而板厚越大,混凝土强度等级越低,振幅的衰减越大。骨料最大粒径和配筋对声发射波速和振幅衰减影响较小。此外,还给出了振幅衰减值与传播距离的关系式,以及振幅衰减限值的建议值。     

定深爆炸声源声信号能量分配试验研究

为了准确测量定深爆炸声源的声源级,从水下爆炸基本过程出发,给出了获取理想爆炸声信号的3个限制条件,并据此得到了B300、B100、B50三型爆炸声源的声源级测量时水听器深度与水平距离的取值范围;在此范围内取值,对B300型爆炸声源进行了海上试验,获得了理想的爆炸声信号,通过计算声信号不同时段的能量分配情况,发现两种信号截取近似计算导致声源级测量的误差分别为0.64 dB和0.53 dB。试验结果表明,给出的限制条件可用于指导爆炸声源级测量方案的设计,据此进行海上试验,可得到更准确的爆炸声源级。     

撞击式标准声源的声学特性

马大猷教授等人[1]曾提出一种撞击式的标准声源,利用测试楼板撞击声的打击器配制一个发声箱组成。发声箱是由一个无顶盖的矩形木箱,顶面盖以钢板组成。用标准打击器钟撞击钢板可以辐射出声级高、频谱宽而又稳定的噪声。这种声源对房屋隔声测量也很有用,可以简化现场测量设备,已为我国住宅现场隔声测量广泛采用。它还可以作为测量机器设备声功率级时的准备声源,并已由上海交大附属工厂进行小批量生产,使用单位日渐增多。 近年来,我们接受了一些部门要求测定撞击式声源的声功率级,发现各台声源输出的声功率级存在一定差异。作为现场吸声量和噪…     

舰船导流罩声传播特性研究

建立舰艏声呐导流罩理论模型,运用有限元和边界元的方法进行仿真计算。以某一型船的导流罩声学环境为例,进行了96种工况和导流罩环境下声呐指向性和声衰减特性等声学性能的理论计算,开展了90种工况下的该型船导流罩声传播性能的水池试验,取得翔实的试验数据。仿真计算结果与试验结果吻合良好,验证了理论计算的可行性和正确性。     

锥形聚音器声传播特性研究

为了研究声信号在聚音器中的传播特性与内壁损耗问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法.根据韦伯斯特理论和别洛夫声衰减原理,理论求解出聚音器对声压的放大倍数和内壁声损耗量.利用有限元软件,建立了锥形聚音器有限元模型,将硬声场边界条件下声压放大倍数作为研究基准,计算钢、铝、聚苯乙烯、尼龙4种声阻抗条件下聚音器内壁声损耗.结...     

空中声源的水下声预警研究

研究了水下潜艇对空中反潜飞机的警戒和探测问题。针对潜艇和反潜机对抗中的信息不对称性,建立了空中声源航行的多普勒效应和水下声传播模型,提出了基于时延估计的空中声源水下检测方法,对增强潜艇预警空中声源的能力进行了探讨。这对于潜艇今后增强预警空中声源的能力,改善潜艇和反潜飞机对抗中的不对称性具有指导意义。     

气流声源及其信号传播研究

本文根据空气的各向同性特性 ,通过数学推导 ,得到了气流声源信号的传播速度公式。     

金属材料声发射信号传播的声阻抗特性研究

金属材料声发射信号的传播特性是研究声发射技术的重要基础,声阻抗是表征金属材料动态特性的重要物理量,用声阻抗研究声发射信号传播特性,将有助于声发射信号在损伤检测中的应用。在综述金属材料声阻抗实测估计研究的基础上,提出了估计金属材料声发射信号声阻抗的方法,探讨了金属材料在经受荷载并卸载后以断铅声发射信号估计其声阻抗的方法。数值模拟和实验数据分析表明,通过断铅声发射可以估计材料经受荷载的声阻抗变化,金属材料声发射信号声阻抗估计值可以较好的表征声发射信号的传播特性,甚至还可能对材料经受荷载情况进行声阻抗成像,可能成为材料内部损伤检测的新方向。     

浅海孤立子内波对海洋声传播损失与声源定位的影响研究

孤立子内波是浅海大陆架海域普遍存在的水文现象,它的存在将改变海水稳定分层的声速、密度剖面,引起声场结构的改变。文中应用抛物方程方法研究二维与三维情况下浅海孤立子内波对声传播损失的影响,并研究孤立子内波的存在对水平阵波束形成定位的影响。通过仿真结果,对常规波束形成、MVDR及MUSIC等波束形成方法进行比较。     

苏通GIL综合管廊声传播特性仿真研究

苏州-南通气体绝缘金属封闭式输电线路(Gas-Insulated metal-enclosed transmission Line,GIL)综合管廊工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。通过分析管廊内部结构,建立了其物理模型,根据声学理论,结合管廊布置方式提出两种计算模型,采用有限元方法对苏通GIL综合管廊的声场分布进行计算,并能为管廊内的故障声波定位提供参考。研究结果表明:对于非均匀声源,管廊的平面波截止频率在15 Hz附近。若声源频率低于15 Hz,声波在传播过程中快速转化为一维平面波,可采用\"到达时间差法\"(Time Difference of Arrival,TDOA)进行定位;如果声源频率高于15 Hz,则需对声波信号做进一步的时域和频域分析以确定适合的定位算法。     

埋地管道漏损检测的声传播特性研究

地下管道漏损的准确定位问题一直是困扰世界范围内供水系统和市政建设的难题。管道漏损不仅会浪费大量的资源,而且还会造成严重的事故以及环境污染。针对埋地管道这样一个典型的土-管-液三相耦合问题,将管道周围土壤做弹性体考虑,对弹性介质中充液管道的声传播特性进行了解析研究。推导了低频域周向波数n=0的轴对称管道振动耦合方程,通过数值方法分别得到了流体波(s=1)和壳体压缩波(s=2)的复波数解。结果显示,管外土介质会使管道流体波波数减少(也即加快波的传播速度),而对壳体压缩波的传播影响较小。由于管-土作用产生的能量辐射,在整个研究频段s=1波和s=2波都有较大的衰减。研究结果可为埋地管道漏损的精确检测提供理论支持。     

水下等离子体声源的声效率分析与研究

为研究水下等离子体声源放电系统的声效率问题,系统地分析了水下等离子体电晕放电和电弧放电两种放电方式的微观机理以及等离子体声源放电系统各部分之间的能量转换流程,建立了一套完整的系统声效率计算模型,同时设计了水下等离子体脉冲放电试验系统.通过比较和分析水下脉冲电晕放电和水下脉冲电弧放电的声效率发现,系统中电弧放电的声效率明显高于电晕放电.通过水下高压脉冲放电试验,详细分析了水下等离子体放电系统中关键部件对系统声效率的影响.分析结果表明:关键部件的设计和参数的优化配置对整个系统的声效率有重要影响;通过声效率的分析,能够准确评估水下等离子体声源的设计合理性.     

气体管道泄漏声源特性研究

气体管道泄漏声源的特性决定了声波法气体管道泄漏检测的精度和适应性。为探究气体管道泄漏声源的特性,建立了气体管道泄漏的物理模型,研究了相应的声波产生机理。分析了不同泄漏口径、不同管道压力下的泄漏声源特性并与实验结果进行了对比。结果表明:气体管道泄漏产生的声源以四极子声源为主,泄漏声波能量主要集中在50 Hz以下,声压级均值随管道内压和泄漏口径的增大而增大。仿真结果与实验结果对比表明,基于该仿真方法对输气管道泄漏的声源特性分析是可行的。     

正弦声信号在钻柱中传播的有限差分法模拟

将钻柱简化为理想周期性管结构,利用有限差分方法,对不同频率的正弦声信号在周期性管结构中传输过程中,存在透射系数及衰减系数差异较大的现象进行数值模拟与分析,得到不同频率的正弦声信号穿过周期性管结构后信号的时域及频域分布。分别对400 Hz和500 Hz的正弦声信号在周期性管结构中传输进行了模拟。模拟结果表明：处于带通频率的正弦声信号在周期性管结构中传播波形失真小,频谱变化小,传播性能良好;带阻频率的正弦声信号在周期性管结构中传播波形失真严重,频谱变化很大,几乎不能通过。模拟结果与同类研究成果有较好的一致性。验证该模型和所采用的数值方法的有效性,为钻柱中声信号传输的数值模拟及与其类似的实际问题的数值模拟提供参考。     

空气声源入水噪声试验研究

1.引言 最近,空气声源激发的水下声场受到了人们的重视.有关理论表明可以通过简单的计算得到空气中静止声源产生的水下声场[1]～[3],国内也有文章发表[4],但仅限于理论,有关试验研究未见报道.为了更进一步了解浅海环境下空气声源激发的水下声场特性,我们于2003年3月组织了空气声入水海上试验,测量静态声源在空气中激发的声信号在水下产生的声场.     

声二极管中声传播模型研究

提出一种数值计算模型以描述声子晶体和包膜气泡群构成的声二极管中声传播。声子晶体中的声传播基于有限差分的方法数值求解,而微气泡中的非线性声传播采用非线性声波方程耦合微气泡振动方程求解。数值模拟的结果与已报道的实验结果相符合,证明了数值模型的有效性。在此基础上进一步讨论了包膜气泡参数改变对声二极管整流比的影响。     

非周期型理想钻柱系统声传播特性研究

基于一维声传播理论推导出了非周期型理想钻柱系统的频散方程和透射波声衰减方程,数值计算了非周期型钻柱系统几何参量与其频散特性、声衰减特性之间的关系,并利用有限元ANSYS对非周期型理想钻柱系统的声传播特性的结果进行了验证。研究结果表明：非周期型理想钻柱系统的频散特性与多个周期性结构系统频散特性相“与”的结果一致,具有通带较窄而阻带较宽,且频率在阻带范围内的声波沿钻柱传播时声衰减较大的特性。     

轻轨列车的一维有限长线声源模型

本文根据轻轨列车的噪声辐射特点,建立了轻轨列车的噪声源模型：一维有限长线声源模型,并根据几何声学原理,给出了高架轻轨线路两侧的噪声声场分布,为轻轨交通系统建设中噪声的分析和预防提供科学依据．     

供水管道泄漏声信号及其传播特性

相关仪利用供水管道泄漏时产生的泄漏声波对漏点定位。泄漏信号验证为高斯分布,泄漏声波主要是在管道里的水中传播,与管壁发生流固耦合作用,引起管壁振动。用FIR滤波器对管道系统建模,采用最小均方误差(LMS)自适应系统辨识方法得到管道的冲激响应函数,与线性相位FIR滤波器的冲激响应相比较,表明泄漏声波在传播过程中存在频散。泄漏声信号受各种噪声干扰,根据互谱相位谱信息估计泄漏信号的频带范围,对信号滤波后作时延估计,结果表明,提高了泄漏定位的置信度。