驻波法测声速的原理研究

压电换能器是一种能够将机械能和电能互相转换的功能性材料。利用压电发射换能器将信号源发射出的电信号转变为声波信号,并将声波近似地看为平面波。经过压电接收换能器的反射,在其界面上形成的两列振幅相同、频率相同的波相干叠加产生了驻波。利用示波器与压电接收换能器相连,在示波器上可以观察到压电换能器形成的声压波形以及振幅的大小。移动接收换能器记录声压处于极大值时发射换能器与接收换能器之间的距离。利用该方法测量多组数据,并用逐差法即可求得声速。     

超声波无线能量传输系统建模

通过压电器件进行能量传输在植入式生物医学领域具有良好的应用前景.植入深度是超声波无线能量传输系统的关键参数.为了研究植入深度对传输效率的影响,设计了一套水下超声波无线能量传输系统,通过调整发射器和接收器之间的相离来模拟不同植入深度,采集了接收器的输出电压数据;利用SPSS和Matlab软件,运用统计学方法对实验数据进行分析,建立了线性回归模型,并对模型进行了校验.实验结果表明:超声波能量传输效率与发射器和接收器之间的距离有关,接收器输出电压随距离的增大而减小;所建模型的拟合度达95%,预测误差小于10%,具有较好的预测效果.     

声速测量实验中声压幅度极值的研究

声速测量实验中,存在接收换能器上的声压幅度极大值和极小值随两换能器之间距离的增大而衰减的现象,此种现象通常以粘滞媒质理论定性解释,然而粘滞媒质理论计算的结果与实验结果相差甚远,本文引入衍射效应,对施加到接收换能器上声压幅度极值进行理论分析及计算,得到了理论和实验较好的吻合结果.     

温度梯度对管中非线性驻波的影响

从流体动力学基本方程出发，根据大振幅驻波理论，给出了不存在温度梯度时大振幅驻波声场的严格解，并进一步得到了存在温度梯度条件下的声场近似解．通过数值计算，分析了温度梯度对大振幅驻波场的影响．结果表明，有温度梯度时，声压级差(即相同条件下有无温度梯度声压级的差)变化总趋势随温度梯度的增大而增大；温度梯度给定时，声压级差随距离的增大而增大；温度梯度对高次谐波的影响较大，且阶次越高，影响越大．     

MATLAB模拟声速测量中声压的变化

由于介质的吸收与散射,能量将不断衰减,体现为声压的变化．应用驻波法测定声波在传播过程中声压的变化,用MATLAB软件对数据模拟分析．MATLAB模拟显示,示波器显示的声压波振幅随位置L的变化呈指数函数周期性衰减,衰减周期基本上为半个波长;声压波峰值曲线也按规律变化,模拟结果与实验分析结果基本吻合．     

90°弯管的流场中涡相互作用对声场的影响

运用Fluent软件中的大涡模型对90°弯管中的非定常湍流场进行了数值模拟,在流场计算的基础之上,采用FW-H方程研究声场行为,得到5个不同截面的声压随时间变化关系图.从模拟结果可知,流场在一定的外界条件下会产生二次涡,这些涡与涡之间的相互融合或分裂产生了一定的声压.进一步给出5个不同截面流场和声场的变化情况,以及不同时刻涡和涡之间的相互作用对声场的影响.针对流场的5个特定区域,在其截面上选取5个监测点,利用FW-H方程进行计算,结果发现声场中声压随时间的增加先达到极大值后迅速趋于平稳.     

阶梯圆盘轴向辐射声压的分布

利用叠加法和高斯数值积分算法,以二阶梯圆盘为例推导了多阶梯圆盘轴向声压的分布,计算了轴向声压随距离的变化关系。对设计的二阶梯、三阶梯和四阶梯圆盘的轴向声压进行了测试,验证了理论计算的正确性。进一步得到了轴向辐射声压与输入电功率、圆盘的阶梯数目之间的关系。结果表明,阶梯圆盘轴向声压和输入有效电功率成正比;输入电功率一定时,轴向辐射声压与圆盘阶梯数目成正比。     

海面波浪对空气中声源激发的浅海声场的影响

耦合简正波方法被用于计算存在海面波浪时空中声源激发的浅海声场特性.该耦合方法采用波束位移射线简正波理论与水平分段耦合处理方法.声场计算时选取Pekeris型浅海模型,声源频率选为100 Hz,高度为100 m,水下接收器深度为30 m,声源与接受器距离在5 km内.计算表明:5 m/s风速下风浪对接收到的平均声压和均方声压影响较小;10 m/s风速下风浪将使接收到的平均声压下降约5 dB,而接收到的均方声压则增加约1 dB.     

方形平板辐射体轴向声压计算及测试

选择方形平板辐射体节线外侧为等腰直角三角形振动面的响应振型为工作模态,推导了一种计算方形平板辐射体轴向声压的数值方法.以算例中不同几何尺寸方形平板辐射体为例,分别计算了其轴向声压的分布规律.计算结果表明:不同几何尺寸方形平板辐射体在其近场区域,声压随距离的增大均有较大的起伏变化,在远场区域声压随距离的增加缓慢衰减.最后,对算例中的2#方形平板辐射体的受迫振动响应振型及轴向声压进行了实验测试,测试结果与理论计算结果基本一致.     

流体媒质三次谐波及三阶非线性声参量研究

从流体动力学的基本方程出发,采用逐级近似微扰法,建立了理想流体媒质－至三级近似的波动方程,并得到三次谐波声压的积累解与声波传播距离的平方成正比,在此基础上进而求得三阶非线性声参量C／A与三次谐波声压之间的关系,这为下一步用有限振幅法测量和研究流体媒质的三阶非线性声参量C／A提供了理论依据,而三阶非线性参量预期在医学超声参数成像技术中有重要的应用前景。     

辐射板对磁致伸缩换能器输出特性的影响

辐射板作为磁致伸缩换能器的最终输出元件,它所选用的材料、尺寸、形状将直接影响换能器的工作特性。本文在换能器工作原理的基础上,通过有限元软件ATILA模拟仿真在相同激励力、边界条件下,不同材料、尺寸、形状的辐射板对磁致伸缩换能器输出特性(频率、振动幅值、声压幅值)的影响。结果表明:硬铝材料辐射板出现活塞振型时振幅最大;增加辐射板直径D可有效增加辐射板振动幅值,同时增加辐射板辐射声压值,增加辐射板厚度H可有效增加辐射板出现活塞振型的频率值;凹球面辐射板出现活塞振型时振幅最大,对应谐振腔中声压幅值最高。以上分析结果为合理设计辐射板结构提供了参考。     

非简谐波对声速测量的影响

声速测量实验是高校普通物理实验的重要组成部分,通常采用驻波法进行声速测量实验.入射波与反射波叠加后的状态将随反射界面到声源的距离不同而呈现周期性变化,声速测量正是根据该特点进行测量的.然而实际情况比理想情况复杂很多.在驻波法测量空气中的声速实验中,采用数字示波器逐点测量得到超声波的共振曲线,观察到一些非简谐假峰现象.提出对测量到的振幅极大值的大小进行判断,去除这些假峰,使测量的误差降低到最小.     

静压楔形桩沉桩效应模型试验研究

为探讨楔形桩与等截面桩在静力沉桩过程中的沉桩效应,在软土地基中分别对l根等截面模型桩和3根不同楔角的楔形模型桩进行静力沉桩试验.通过试验数据整理分析,获得等截面桩与楔形桩在静力沉桩中桩周土的竖向位移、径向位移、沉桩压力与沉桩深度的规律及最大竖向位移和径向位移.研究结果表明:在相同地质条件下,楔形桩周土的竖向位移和径向位移分别随沉桩深度、楔角的增大而不断下沉并靠近桩中心;最大竖向位移和径向位移均出现在1倍平均桩径处,最大竖向位移为平均桩径的5.78％～9.45％,最大径向位移量为平均桩径的0.92％～2.04％;楔形桩沉桩所需的沉桩压力随桩深度、楔角的增大而不断增加,且增加的速率越大.     

对我国税收法律关系中的一些传统观念之检讨

在中国税收法律关系中，一些传统的观念与时代的发展之间存在相当大的距离，无法令人信服。比如，怎样定位纳税人?纳税人除了纳税义务外，有没有其他权利?纳税人为什么要纳税?纳税人到底给谁纳税?这些问题不澄清，将无法让纳税人主动、积极、心甘情愿地去纳税，也将给中国税收征管工作带来一系列障碍，说到底，将影响中国法治目标的实现。     

同步扫描水下激光成像距离的分析

利用双流辐射传输理论和准直光束的散射理论分别计算出接收端目标反射光信号和背向散射光的辐照度，从而得出水下激光成像距离的理论值．一般条件下，该值约为１２倍衰减长度．从理论上分析了成像距离与接收器视场角、激光器和接收器间距、目标反射率等主要参数的定量关系．从机理上分析了主要参数影响的原因得到了在实际应用系统中探测距离与激光器光功率成对数关系的量值．     

强驻波声场中脉动速度特性

利用激光多普勒测速仪对管内空气强驻波声场中脉动速度特性进行了测量.实验结果表明:强声场对流场有很强的调制作用,使流场产生了与声波同频率的周期性脉动,且脉动幅度随着声场强度的增加而增大.管内声场强度不大时,实验值与理论值吻合较好;声场强度超过160dB后,出现了声湍流现象,实验测量值与理论计算值之间存在明显的偏差.当管内压力波幅处声场强度达到164 dB时,距离反射板130 mm位置处(sin kx=0.67)湍流脉动速度均方根值为3.50 m/s,达到了该位置处脉动速度幅值的45%,表明强驻波场声湍流脉动非常剧烈.     

耦合共振无线电能传输系统最大效率跟踪控制

耦合共振无线电能传输系统发射端与接收端距离小于某一特定值时,共振频率将发生变化,传输效率将大大降低.为了保持接收端实时以最大效率运行,本文提出一种耦合共振无线电能传输最大效率跟踪控制方法.该方法根据耦合共振无线电能传输效率特点引入粒子群优化策略(PSO),通过迭代求解粒子适应度函数,获得全局最优解,实现系统最大效率跟踪控制.研究表明,所提方法能够找到不同距离下最大传输效率对应的系统谐振频率,使无线电能传输系统电能接收端以最大效率运行.     

短暂电磁干扰统计参数测量系统

介绍一种用于测量短暂电磁干扰统计参数的测量系统.该系统主要山干扰测量仪、模数转换板和微机等组成.该系统可在国际无线电干扰特别委员会规定的 A 和 B 频段上同时测量干扰的幅度概率分布和平均穿越率,系统测量的动态范围是60dB,可连续测量20次,两次连续测量的时间间隔小于1ms,并根据幅度分布测量结果计算出准峰值、平均值、有效值.校验结果表明该系统工作正常,已用于电气化铁路电磁干扰测量,文中还给出了有关测量结果.