超声换能器激励的板声源振动特性的有限元分析

为了解超声清洗等应用中常用超声换能器激励的板声源的振动特性,使用有限元方法对其进行了研究,并通过实验验证了仿真结果。结果表明使用有限元法对超声换能器激励的板声源的振动分析是可行的,超声换能器激励的板声源的振动并非活塞式振动,而具有复杂的振动分布。     

复数声强测量系统的开发研究

声强测量技术广泛应用于声源辐射声功率的测定,声场分析和声源识别等领域.由于声强法在声源声功率的测定上不受测量环境的限制,可在辐射现场进行测量,因而得到了普遍应用.但当两个相关声源相距很近时,声强法的识别则受到了限制.为解决这一问题,人们把声强的概念推广到了复数领域,引入了复数声强(complex acoustic intensity)的概念.复数声强是在声强(亦称有功声强Active intensity)的基础上增加了无功声强Reactive intensity)成分,因而可得到更多的声场信息,能更有效地进行声场分析和声源识别.复数声强除用于声场分析外,还可用以计算产压和质点速度间的相位     

隔声现场测量的扬声器声源法改进

通过对现行国家标准关于隔声现场测量中扬声器声源法的分析，提出扬声器声源多点放置隔声现场测量的改进方案。在扬声器声源多点测量方法中，合理选取不同角度放置声源，测得声波以不同角度入射时构件的隔声量，再对测试结果按照角度求平均值。实验结果表明，扬声器声源多点放置测得的结果能更好地反映隔声构件的现场隔声效果，且实验可重复性好，实验条件便于控制。     

基于扫描声强法的声功率测量扫描路径误差研究

依据ISO9614-2标准，以单极子，偶极子和四极子声源为例，建立了矩形测量面上三种扫描路径（方形，直线加半圆形以及锯齿形）的误差函数的数学模型，分析了矩形测量面尺寸大小，扫描测量面到声源的距离等参数对扫描误差的影响，给出了恒定扫描程度条件下各扫描路径的误差函数曲线，研究表明：三种扫描路径均收敛于真值，且锯齿形收敛最快；扫描线密度应随着声源的复杂程度而加大；减小扫描路径间距会提高收敛精度；而增大扫描面尺寸不能提高收敛精度，但适当增大声源到扫描面的距离，可以提高收敛精度。     

扫描声强法声源声功率测量通用数学模型

建立了声源声功率测量的通用数学模型。以半球测量面和平行六面体测量面为例，应用通用模型建立了两种情况下的声功率误差分析模型。验证了通过扫描路径近似所测得的声功率能够很好地反映声源的实际声功率。当人工执行扫描测量，实际扫描路径存在一定的偏移时，只要扫描偏移值在一定的容差范围内，所测得的声源声功率仍然能够取得较好的结果。     

基于声源监测的厂界噪声预测及贡献分析方法研究

噪声监测是环境噪声预测和治理的重要技术方法。提出了一种基于声强测量的声源监测方法并应用于电厂环境噪声预测和厂界噪声贡献分析。在电厂主要设备噪声源附近布置测点测量并计算设备厂房的辐射声强，将设备厂房简化为面声源建立噪声预测模型，并以测量计算的声强级作为声源模型的源强。利用该模型计算厂界预测点A声级，与实验值具有良好的一致性，验证了该声源监测方法数据的可靠性与噪声预测模型的正确性。通过该模型计算分析了电厂主要噪声源对厂界噪声排放的贡献和影响，为电厂噪声治理提供技术依据。     

医用超声诊断仪超声源输出超声功率测量值的不确定度的评定

医用超声诊断仪超声源输出超声功率测量结果不确定度的评定与表示。     

关于医用超声源检定中若干技术问题

文章指出了医用超块诊断仪超声源现行检定规程JJG639－90在技术指标参数选用，被检仪器分类，工作仪器规定等方面存在的缺陷，并指出了具体的补救办法。     

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。     

医用B型超声源输出声功率测量结果不确定度

文章介绍了医用超声源输出声功率测量结果不确定度评定方法,给出了不确定度各个分量以及扩展不确定度。     

一种基于DDS的三频点标准超声功率源的设计

结合理论方法研究和具体硬件的设计,提出一种基于铌酸锂单晶基片的三频点标准超声换能器,由单片机控制DDS芯片产生3种频率的正弦信号,经过高频运算放大器电路,对标准超声换能器激励输出标准超声功率,从而形成三频点标准超声功率源,可作为一种超声功率传递标准。三频点标准超声功率源实现了18.9MHz高频超声波的输出。和英国NPL测量比对的结果显示,3个频率点上的超声功率值误差均不大于±5%,验证了三频点标准超声功率源输出数据的有效性。     

Microstructure and properties of Sip/Al–Si surface composites prepared by ultrasonic method

Primary Si particles reinforced Al–Si surface composites (Si_p/Al–Si surface composites) were prepared by means of ultrasonic equipment with a special horn crucible. The microstructure and properties of the surface composites were investigated using optical microscope, scanning electron microscopy (SEM), hardness meter and friction and wear tester. The results show that when Al–12%Si alloy was treated by ultrasonic, Si element was easy to move up because of the decrease of the viscosity of the melt, and the alloy composition at the top of the melt became hypereutectic. So, a mass of primary Si particles formed in this place. The thickness of the surface composite layer in the surface composites decreased with increasing the ultrasonic input power. The average size of the primary Si particles in the surface composite layer was larger than that of Al–Si alloy untreated by the ultrasonic and increased with increasing ultrasonic input power. The top layer hardness of Si_p/Al–Si surface composites is higher than that of Al–Si alloy without ultrasonic treatment and increased with increasing ultrasonic input power. The friction coefficients of the top layers of the surface composites are lower than that untreated by ultrasonic. The friction coefficient decreased with increasing ultrasonic input power. With the increase of the applied load, the friction coefficient of the top layer of the surface composites increased. The wear mass loss of Si_p/Al–Si surface composites is lower than that Al–Si alloy without ultrasonic treatment. The wear resistance of the surface composites was improved with increasing ultrasonic input power.     

B4用染色法记录液体中大功率超声场的分布

利用染料在纸上染色可以方便、快速地记录液体中大功率超声场的分布，本文给出了这一实验研究的结果，表明该方法在声化学和超声清洗等大功率超声液体处理应用中，对于测量空化强度的空间分布是一种实用、可取的方法     

Effects of power ultrasonic treatment on microstructure and mechanical properties of T10 steel

The microstructure and mechanical properties of T10 steel treated with power ultrasonic during solidification are investigated. A self-developed experimental setup is built for the propagation of ultrasonic vibration into the melt along the horizontal direction. Experimental results indicate that the power ultrasonic applied in the melt can not only refine the microstructure remarkably but also enhance both tensile strength and ductility values of T10 steel. Furthermore, the finer grains can be obtained due to the higher incident ultrasonic power. SEM fractographs show that the sample with 600 W ultrasonic treatment exhibits a ductile fracture surface covered with deformation dimples, while the sample without ultrasonic treatment shows a brittle fracture surface. The effects of power ultrasonic on the melt are discussed.     

Development of the technologies of ultrasonic tomography for the engineering diagnostics of structural materials

We describe the achievements of the Karpenko Physicomechanical Institute of the Ukrainian National Academy of Sciences in the development of new methods and tools for the ultrasonic computer tomography of structural materials in the last decade. The results of investigations of thick-plate products with welded joints performed by using a transmission ultrasonic computer tomograph are presented. We also describe the technologies of evaluation of the space distribution of scattering power of the metal in thick-walled pipelines by recording scattered ultrasonic signals with the help of an ultrasonic computer tomograph. These technologies prove to be promising for implementation at the objects of nuclear power plants. The results of experimental testing of the technologies of passive ultrasonic computer tomography are discussed.     

超声波大功率清洗机

介绍一种基于AVR单片机控制的超声波大功率清洗设备。详细地阐述了超声波清洗及换能器、控制器的工作原理及结构,给出了系统及结构的设计、单片机控制电路和功率放大电路的设计。为了使换能器的固有机械谐振频率与电路的谐振频率保持一致,工作时电路要时刻对换能器进行频率自动跟踪。经多年制造、使用经验证明,整个系统具有频率跟踪功能,恒功率清洗功能,且可以方便调节功率,满足工业清洗要求。     

超声波处理对蜡质玉米淀粉糊流变性质的影响

研究了超声波处理前后蜡质玉米淀粉的流变性质变化。采用超声波对含水量70%的蜡质玉米淀粉进行处理,运用旋转黏度计对处理前后的淀粉糊特性进行研究。结果表明,不同超声功率处理的蜡质玉米淀粉糊均为假塑性流体;超声处理的蜡质玉米淀粉糊表观黏度随剪切速率的升高而降低,随着体系浓度增高,剪切稀化增强;超声处理的淀粉糊其触变性随超声功率的增大而减小。     

超声振动对玻纤增强聚丙烯复合材料注射成型特性的影响

为了研究超声振动对纤维增强复合材料注射成型特性的影响,利用自行开发的超声辅助可视化注射成型实验装置对不同玻纤(GF)含量的GF增强聚丙烯(PP)复合材料进行了超声外场作用下的可视化实验,观测分析了超声功率对复合熔体充填流动行为的影响。此外,通过对试样不同部位的金相观察,分析了超声功率对复合材料纤维取向的影响。结果表明:超声功率会对复合材料注射成型的充填流动行为及制品的纤维取向产生影响,而复合材料纤维含量对超声振动的效果也有直接影响。在纤维含量较低时,超声振动对基体材料微观形态的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因;在纤维含量较高时,超声振动对纤维的作用为影响复合材料充填流动性及纤维取向的主因。研究结果为复合材料超声辅助成型技术的发展提供了依据。     

高能超声对Mg2 Si / AZ91D 复合材料的影响

为改善原位颗粒增强镁基复合材料的性能,采用原位合成技术制备了Mg2Si/AZ91D复合材料,通过在熔体中施加高能超声,研究了超声时间和超声功率对复合材料组织性能的影响.结果表明:随着超声时间的延长或超声功率的增大,复合材料中粗大的汉字状Mg2Si相变得细小、分布均匀,同时细小分布均匀的球化状β-Mg17Al12相增多;超声时间为6 min、超声功率为1.2 kW时,组织中呈短棒状的Mg2Si颗粒和球化状β-Mg17Al12相分布均匀,且复合材料的抗拉强度和伸长率达到最大,分别为220.5 MPa和2.6%,较未施加超声的复合材料试样提高了22.3%和38.9%;再延长处理时间或增大输出功率,组织有粗化的趋势,复合材料的抗拉性能及伸长率也呈现先升后降趋势.     

面向电子制造的功率超声微纳连接技术进展

为满足电子制造与封装对新材料与工艺的迫切需求,尤其是高功率、高温服役、高集成度以及高可靠性等新型器件的连接难题,开发了面向电子制造的功率超声微纳连接技术。从固相键合、超声复合钎焊和超声纳米连接3个方面,综述了面向电子制造的功率超声微纳连接技术的原理方法、优势与应用场合。功率超声由于其表面清洁、声流和空化作用,将大幅提升冶金反应速率,有效解决了传统TLP反应温度高时间长,以及Cu和Al等金属的易氧化等问题,甚至攻克了Al2O3,AlN,SiC等陶瓷基板的难润湿以及低温纳米颗粒烧结驱动力不足的难题。综述了该领域多年来的研究成果,聚焦电子制造中的功率超声微纳连接技术,从固相连接领域的引线键合、室温超声金属连接和超声增材制造,到钎焊领域的超声低温软钎焊、超声中高温连接以及超声瞬态液相连接,最后针对第三代半导体高功率器件简述了超声纳米连接,探讨了功率超声微纳连接技术的研究进展及趋势。