Biot理论的数值研究

本文用数值计算方法研究了流体饱和多孔介质中声传播的Biot理论。分别在80Hz、20kHz、500kHz频率下计算了多孔介质的孔隙度、渗透率、流体粘度和孔径大小对三种体声波波速和衰减的影响。计算结果表明,各种波的波速均随孔隙度有较大变化。渗透率、流体粘度和孔径的变化对声速几乎无影响。但当声波频率为80Hz时,除孔隙度的变化对声波的性质有影响外,其它参数对声速和声衰减几乎无影响。有些结果与实验室和现场测量结果相一致。     

声频谱测井仪器的研制和野外实验

研制成功的声频谱测井仪器在井下发射和接收三种频率的声波信号,其中发射和接收20kHz声波信号的声系有一个发射和四个接收探头,源距为2.1~2.568m,间距为0.156m;发射和接收40kHz声波信号的声系由一个发射和两个接收探头组成,源距1.0~1.5m,间距0.5m;发射和接收10kHz声波信号的声系由一个发射和两个接收探头组成,源距为2.168~2.668m,间距0.5m.用三种不同的频率的声波进行测量记录目的是获得井壁径向深度不同处介质的声学信息,而且不同频率的声波信号在岩石中传播过程中频谱变化也是井壁岩层的可用声学信息.在井下的信息采集、数据传输、地面记录和监控全部由计算机控制.该仪器已经在大庆油田的三口井中成功的进行了野外实验.     

成年与幼仔斑海豹空气中声信号的特性比较

海豹科动物发声与其生命活动息息相关,记录其声信号并分析信号特征是海豹声学研究的一个重点.对斑海豹(Phoca largha)在空气中的发声及信号特性进行研究,对成年斑海豹与幼仔斑海豹的声信号特征进行比较,并利用Mat-lab R2011a等软件对这些信号进行时域和频域分析.结果表明:成年斑海豹在空气中声信号的持续时间分布在0.6～1.6s,平均值为1.15s,频谱能量集中分布在0.5～2kHz,峰值频率、3dB带宽和10dB带宽分别为(0.99±0.18),(0.22±0.17)和(0.69±0.16)kHz;幼仔斑海豹声信号平均持续时间为2.45s,比成年斑海豹长,频谱能量分布与成年斑海豹类似,峰值频率、3dB带宽和10dB带宽分别为(1.13±0.10),(0.11±0.10)和(0.61±0.44)kHz,其中峰值频率和3dB带宽变化范围均比成年斑海豹小.     

双频超声强化对三七总皂苷提取的影响

采用双频超声（40kHz／25kHz）技术对三七总皂苷提取进行强化,选择乙醇质量分数、料液比、超声作用时间及提取温度因素进行正交试验,得出影响总三七总皂苷提取率的大小次序先后为：乙醇质量分数〉超声作用时间〉料液比〉提取温度,优选出双频超声提取最佳工艺条件：质量分数为80％的乙醇,超声作用时间为30min,料液比为1：20,提取温度为40℃．在这个最佳条件下试验,三七总皂苷提取率为82．41％．采用碘化钾溶液中碘的释放量来研究超声空化事件。结果表明：在相同的超声电功率下,双频超声释放碘的量远大于单频25kHz超声和单频40kHz超声释放的碘。     

热声热机板叠式回热器结构数值计算

将热声热机板叠式回热器气体通道看成矩形导管,对回热器结构进行数值计算。通过声波导管理论的推导,对微型热声热机回热器板叠尺寸进行研究,利用高次波在气体通道衰减原理,计算回热器板叠纵向长度。研究结果表明:50kHz的热声热机回热器板叠最小横向长度为3.43mm;横向长度为3.43mm的板叠对于频率分别为20,30,40kHz的3种声源的最佳纵向长度分别为5.9,6.0和6.4mm,最佳纵向长度随声源频率的降低而减小。     

多频声与窄带白噪声感知分辨的研究

本文选取3、5、7、9、11、13、15、17、19、21等10个临界带的频率范围,针对5、10、20、30、50、100个频率成分等6种频率组合的多频声信号,进行了同一临界带的多频声和窄带白噪声的听觉感知分辨的研究。结果表明,随着频率成分个数的增加,多频声与窄带白噪声越来越难于区分。而当频率成分个数确定时,高频段临界带的多频声与窄带白噪声更难于区分。上述结果在某种程度上反映了人耳的频率分辨能力,即人耳的频率分辨率与临界带有关,临界带序号越大,频率分辨率越差,多频声就越接近窄带白噪声。对第9临界带,频率分辨率约为4Hz。     

多频声与窄带白噪声的听觉感知分辨

选取第3、5、7、9、11、13、15、17、19、21共10个临界带的频率范围,针对5、10、20、30、50、100个频率成分等6种频率组合的多频声信号,进行了同一临界带的多频声和窄带白噪声的听觉感知分辨的研究.结果表明:随着频率成分个数的增加,多频声与窄带白噪声越来越难以区分;而当频率成分个数确定时,高频段临界带的多频声与窄带白噪声更难以区分.上述结果在某种程度上反映了人耳的频率分辨能力,即人耳的频率分辨率与临界带有关,临界带序号越大,频率分辨率越差,多频声的感知效果就越接近窄带白噪声.     

双频辐照的声化学产额及其频率效应的研究

用碘释放法首次研究了２８ｋＨｚ分别与０．８７ＭＨｚ,１．０６ＭＨｚ,１．７ＭＨｚ组成的双频超声辐照的声化学效应,结果表明,双频辐照增强的声化学产额存在着明显的频率效应。     

ACCC导线碳纤维复合芯损伤声发射信号研究

参照"QJ 2099—1991三向纤维增强复合材料弯曲性能试验方法"标准,针对ACCC导线碳纤维复合芯弯曲应力损伤,对试验件进行三点弯曲试验,并同步对损伤进行声发射检测。通过声发射信号时域分析和频域分析方法,找出在不同应力损伤与声发射信号功率谱频率之间的对应关系。试验结果表明:树脂基体断裂和碳纤维断裂有明显不同特征,声发射采集的功率谱频率相差很大,树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。声发射仪接收到功率谱低频率为主,则碳纤维复合芯的树脂基体有断裂;声发射仪接收到功率谱以高频率为主,则复合芯的碳纤维有断裂。     

高频声学流速层析研究

海陆界面是人类海洋开发活动最为集中的区域,流速在线监测对于其物质通量和生态系统演变极其重要.本文研究了小尺度海陆界面的高频声学流量层析,基于声互易传输原理构建河流平均流速和流量的声学反演算法,并在漳州九龙江海陆界面开展验证实验.应用高频换能器(中心频率为60 kHz,带宽为40–80 kHz)进行互易收发.根据声速剖面和水下地形测量,开展射线声学数值模拟,揭示高频声传播规律.实验测量表明,声信号具有较高的信号幅度和互相关峰值,能够反演河流的平均流速和流量,并对台风“海贝思”期间河流平均流速和流量实现动态监测.研究表明,高频声层析可应用于海陆界面水动力研究、水文测量、洪峰和强降雨等极端事件的监测与预报等.