刚性圆柱声散射特性的边界元法求解

声散射在检测声学和医疗成像诊断中是一个重要的现象,被检测物体外部形状的复杂性以及内部的缺陷或病变等会引起复杂的散射场.首先介绍了经典的无限长刚性圆柱在平面波入射下的声散射理论,引入了边界元法(the boundary element method,BEM),并且构建了模型计算边界元的声散射与理论解作对比.然后采用边界元法计算有限长刚性圆柱以及连线垂直于入射方向的两个刚性圆柱和不同轴长比的椭圆柱的声散射.计算结果表明,当无因次参量ka值比较小时,圆柱的尺寸比值以及双圆柱的情况对散射场分布的影响不大;当ka值比较大且圆柱的长度与半径比L/r值比较大时,无限长圆柱与有限长圆柱的散射场可以近似等效;增加双圆柱之间的距离,散射场的声压幅值和旁瓣的数目都会增加;椭圆柱的散射声场在轴长比a/b=2时声压较小.研究圆柱的散射问题具有丰富的意义,可以为目标物体的识别、缺陷的识别和定位等提供一定的理论依据.     

理想流体中多孔球形粒子的声辐射力的研究

主要根据Biot-Stoll多孔介质理论,推导了平面波入射到理想流体中多孔球形粒子的声散射系数以及所受声辐射力表达式,通过数值模拟分析了开孔和闭孔情况下多孔球形粒子在不同体孔隙率、不同面孔隙率以及不同药物材料下所受的声辐射力大小,并利用有限元仿真对理论结果进行了验证.从结果可以看出体孔隙率越大,多孔粒子所受的声辐射力越大,对于不同的药物粒子,由于各类性质不同,所以相对而言所受的声辐射力的波动较大.研究为流体中粒子的声操控提供了理论基础,有助于从药物材料、孔隙率等方面改善和发展用于医学相关领域的药物操控.     

超声造影剂的声学特性

研究了一种新型超声造影剂SDA的声学特性 .SDA即声振葡萄糖白蛋白溶液 ,是一种含有稳定包膜气泡的悬浮液 ,微气泡的平均直径为 2 .0 μm .测量了SDA(浓度从 1.0× 10 7到 2 .0 5× 10 8个 /mL)的线性和非线性超声参量 ,包括声速、声衰减、非线性声参量及它们随气泡浓度的变化关系 .在 2～ 6MHz频率范围内 ,SDA的衰减系数随气泡浓度和频率线性增长 .值得指出的是 ,SDA的非线性声参量B/A值非常惊人 ,并随着气泡浓度的增长而急剧增大     

利用非线性参量B／A研究SDS水溶液液——固相变

报导了利用非线性参量Ｂ／Ａ研究ＳＤＳ水溶液随温度变化时发生液—固相变的情况，首次发现ＳＤＳ水溶液在发生液——固相变时Ｂ／Ａ随温度变化规律反常，这说明Ｂ／Ａ不仅能反映物质结构的变化，而且还可能提供材料的某些新的信息     

等深度脉冲回波法进行非线性声参量成像的研究

提出了等深度脉冲回波法对生物组织进行非线性声参量成像的原理和方法，建立了一套脉冲反射式C扫B／A成像系统。利用该系统，对猪肝和脂肪组织的四种组合样品进行了非线性参量C－扫成像的实验，所得图像与样品模型符合的较好。