复合自由度波导抑振器的振动声辐射模态

针对附连在无限大障板上的复合自由度波导抑振器(Combined DOF Waveguide Suppressor),用等效的Timoshenko梁理论描述了它的自由振动并确定了该问题的精确解.基于声辐射模态理论研究了波导抑振器声能量辐射和声场中声能量传递的性质;给出了用声强形式表示的声能量辐射模式和声能量传递模式.结果表明,表面声强和空间声强可以分成两部分,一部分将辐射的能量传递到远场;另一部分表现为抑振器本身与外部流场之间能量的交换.     

温度分布对多相氧化铝颗粒辐射特性影响

根据液滴凝固过程中的逐层凝固特性,建立多相分层共存氧化铝颗粒辐射吸收能量的分布模型.将球形氧化铝颗粒内部的各种相态分层共存的状态看作是不同相态组成的同心球,针对该模型采用多层同心球电磁理论对其进行计算和分析.考虑颗粒内部径向温度梯度对颗粒内部辐射吸收分布以及颗粒表面辐射特性的影响.计算结果发现,本文所考虑的径向温度梯度对氧化铝颗粒的吸收因子影响较小,但是对其表面光谱辐射力则产生较大影响.     

纳米薄膜尺度依赖的杨氏模量及表面应力导致的弯曲

考虑纳米薄膜表面弹性及其作用厚度得到了纳米薄膜尺度依赖的杨氏模量的表达式.通过考虑表面层厚度,引入了表面效应的二级和三级修正,这有助于对纳米薄膜弹性性质进行更深入的研究.针对纳米薄膜上、下两个表面上表面应力不平衡的情况,由能量极小原理得到了表面应力导致的单层纳米薄膜的弯曲公式.通过将本文弹性(及弯曲)理论同前人工作进行比较,研究了表面层厚度对薄膜弹性性质影响的规律,揭示了本文理论与前人理论的内在联系.     

电子束蒸发制备碳化硼球面涂层的表面氧化研究

利用电子束蒸发技术沉积制备了碳化硼微球涂层,将微球涂层依次经退火和稀硫酸腐蚀处理后得到碳化硼空心微球,并借助XRD和SEM对碳化硼微球涂层的表面氧化问题进行了研究.XRD结果显示当衬底温度在120℃附近时,碳化硼涂层部分被晶化;对退火前后和酸腐蚀后的微球涂层进行SEM分析,结果表明,退火前的涂层表面部分被氧化成B2O3,退火后B2O3覆盖在涂层表面,酸腐蚀可以去掉B2O3,得到表面光洁的碳化硼空心微球.     

声发射和分形理论的玄武岩纤维高强沙漠砂混凝土受剪梁损伤模型

以新疆地区沙漠砂作为细骨料部分替代工程用砂,并在混凝土中掺入适量玄武岩纤维,制作了9根不同剪跨比、玄武岩纤维掺量和配箍率的玄武岩纤维高强沙漠砂混凝土梁,通过两点对称加载进行受剪破坏试验。基于声发射技术与分形理论对受剪梁损伤演化过程进行研究,定量分析了受剪梁损伤演化与不同变量因素间的规律。研究结果表明：声发射累计能量的增长随梁的破坏过程呈指数趋势,能量参数及梁表面裂缝分形维数随荷载水平的增大而增大,最大分形维数达到1.206 8。在相同荷载水平下,当剪跨比为1.5、纤维体积掺量为0.4%时,试验梁损伤最小。建立了基于声发射参数和试验梁表面裂缝分形维数的受剪损伤模型。     

声悬浮条件下扇谐振荡液滴的内部流动规律

采用激光片光源照明和高速摄影技术,并使用聚苯乙烯微球作为示踪颗粒,研究了声悬浮条件下二阶和三阶扇谐振荡液滴的内部流场.耦合Level Set方法和标记网格法数值求解了不可压两相流的Navier-Stokes方程,模拟了液滴的扇谐振荡过程中的形态演化及其内部流动状态.数值计算的流场与实验结果吻合很好.对液滴扇谐振荡过程中的内部流速分布进行定量分析,发现流速在液滴中心区域几乎为零并沿液滴自由表面方向逐渐增大.二阶和三阶扇谐振荡的内部流速沿径向分别呈线性和二次函数分布并与理论预测结果相一致.     

球、柱壳组合结构在均布压力下的平衡与稳定性

本文采用几何非线性理论建立球、柱壳组合结构的能量泛函,并依据能量极值原理提出了环向加肋的球、柱壳组合结构在均布压力下的弯曲和稳定的非线性有限元计算方法.计算结果与实验结果符合得较好.     

水中加肋球壳振动和声辐射研究

考虑球壳内表面设置加强环肋，借助狄拉克δ函数引进环肋对壳体的作用，建立水中弹性薄球壳的声振耦合系统的运动微分方程．基于势流理论和系统的耦合方程，通过变量的勒让德级数展开求解方程，演绎出可覆盖中、低和高频激励的加肋球壳的振动和声辐射的解析解．依据所得公式和相应的数值计算重点分析了加强肋对结构声辐射特性的影响．结果表明：由于环肋的存在，大大增加了耦合系统共振频谱的复杂性，对于中频激励，环肋的设置能明显地改变结构的声辐射特性．该方法有好的计算精度和计算速度．     

磁场中表面光学极化子的平均声子数

采用么正变换和变分法研究了磁场中表面光学极化子的性质,计算了表面光学磁极化子的基态能量和平均声子数,讨论了这些量和表面光学声子的频率ωs及耦合强度α的关系.     

超导量子干涉仪与声核共振现象相结合探测 封闭铅金属壳内表面的微量氧化情况

设计内表面微量氧化的封闭Pb~(207)(I=1/2)金属圆筒模型与球壳模型,在使用超导量子干涉仪测量内表面氧化物β-Pb~(207)O声核信号的前提下,分别进行公式推导与验证,为后续实验测量半导体材料中的偶极矩耦合信号进行理论计算。在相应的条件下,得到超导量子干涉仪磁通变化与可测量的氧化物质量范围以及所加外场之间的关系,并探讨使用超导量子干涉仪探测封闭金属圆筒与球壳内表面氧化物的声核共振现象的可行性与优越性。最后,设计了一套使用超导量子干涉仪测量声核参量的实验方案。     

边界元方法在声辐射问题中的应用

讨论了边界元方法在声辐射问题中的应用.对于由Helmholtz方程描述的声辐射问题,可建立对应的边界表面积分方程,但此方程在特征频率时其解不唯一.本文利用辐射物体内部参考点的积分方程作为补充限制条件,与边界表面积分方程进行线性叠加,可克服这一困难.针对脉动声源,计算表面声压,取得较好的效果.     

Solution of a sound field generated by the vibrating surface of a body moving at small Mach number

An approach to calculate the sound field generated by the Vibrating surface of a body with arbitrary shape moving at a small mach number has been developed by using acoustical analogy. A governing equation to calculate the sound pressure on the surface exited by its vibration has been derived on the basis of the united aerodynamics and aeroacoustics approach by Farassat and Long, and the sound field would be determinate. The cases relating to the sound sources of static sphere and moving compact pulsating sphere give a good check for the approach.     

基于远场方法的结构声辐射模态研究

以平板为例，采用瑞利积分构造辐射算子，研究了通过远场方法获得的声辐射模态及其物理意义，给出声辐射模态的辐射效率，并进一步讨论了其与近场方法的声辐射模态之间的关系，明确了声辐射模态为辐射体的固有性质，可通过不同方法获得．在此基础上，运用远场方法的声辐射模态进行声功率的计算，对声功率表达式进行了截断并作进一步改进，这样仅用特征频率的前L阶声辐射模态就能计算不同频率的总声功率，使得计算和控制声功率得以简化．     

平面型热声转换装置的特性分析

利用热声效应制作出一种由加热层、绝缘层和储热层构成的平面型热声转换装置.对加热层输入交变电压信号时,由于焦耳效应及各层材料的不同热力学特性,其表面附近区域会产生相应的声波.通过对装置模型进行理论分析,推导出装置输出声压及效率的表达关系式,并利用高速数据采集系统及红外成像仪对装置工作特性进行了实验研究.结果表明:该平面型热声转换装置的输出声压和效率随输入电功率的增大而增大;环境温度对装置输出声压的影响较小;通过对装置表面静态温度场分布进行分析,得到装置结构的优化方法.该装置实现了电能、热能、声能之间的转换,具有无任何运动部件、频率可控、稳定性高等优点,因而可广泛用于电声换能领域.     

扫描声强法测量四极子声源声功率时参数确定

以四极子声源为例,建立了以矩形测量面锯齿形为扫描路径扫描声强法测量机器声功率的误差函数的数学模型,分析了声功率测量时矩形测量面大小、扫描测量面到声源的距离、扫描线密度误差的影响.根据声功率测量误差仿真曲线,给出了测量机器声功率时矩形测量面尺寸、测量面距声源距离、扫描线密度的确定方法.依此方法确定矩形测量面几何参数,提高了测量效率,为快速准确地测量声源的声功率奠定了基础.     

声音传感器辐照实验研究

在给定的剂量率点,对动圈式、电容式、硅微式声音传感器进行了大剂量辐照实验研究,观察传感器随总剂量增强时其输出信号的变化,分析辐射效应机理。结果表明：动圈式声音传感器耐辐照性能最强;硅微式声音传感器由于内部放大电路的静态工作点会在γ射线的影响下产生漂移,导致信号输出发生比较严重的失真;电容式声音传感器中用于电磁屏蔽的铝制外壳受到γ射线的影响会产生电荷累积效应,对信号引入较大的噪声。其研究结果对乏燃料后处理系统进行基于声信号的安全状态实时监测提供了支持,是后续故障分析诊断技术的应用的硬件保证。     

无界流场中充流弹性壳体声透射数值研究

利用耦合有限元与边界方法计算了声流激励下浸没在无界流场中内部充满流体的弹性薄壳声透射,在有限元方法和边界元法中均采用了八结点曲面四形等参单元。耦合方程是以声场变量表达,为验证数学模型的正确性,针对声源激励下无界水域中充气球壳进行了数值计算,结果表明,壳体风外表面声压数值计算结果与解析解相当吻合。     

用SEA法研究板及加筋板的隔声量

本文对广泛用于工程结构的板和加筋板的隔声量进行了研究。通过对同样声载作用、不同频段的板和加筋板隔声量的实测值和计算值的比较,发现加筋板的隔声量在低频域比板的大,在高频域则相反。本文用统计能量分析的方法,从板和加筋板的能量平衡方程式出发,解释了这一用质量定律不能解释的现象。     

焊接电弧声与飞溅的相关性研究

建立了计算机检测分析系统，对ＣＯ２焊接电弧声与飞溅的关系及影响飞溅的因素作了深入研究．结果发现了焊接飞溅与短路结束时电弧声能量及短路平均声能量成线性关系，从而提出用电弧声能量来表征焊接飞溅的新型传感方法．     

微型客车表面噪声源的识别

在某微型客车的车外加速噪声控制研究中,运用声强测量原理对某微型客车的表面噪声进行了声强测量,得到了该车的表面辐射噪声的声场分布．综合运用声功率分析方法、声强等高线图分析方法以及频谱分析方法,对其表面辐射噪声进行了声源识别和研究,确定了其主要噪声源是发动机噪声和排气噪声,而车身振动噪声、轮胎噪声、传动系噪声、进气噪声对整车表面辐射噪声的贡献较小．为确定该车车外加速噪声控制的研究重点提供了有效的参考依据．