基于改进时间反转法的叠合板叠合面缺陷检测研究 被引量：1

1

作者 周建河 《福建建设科技》 2024年第5期45-47,共3页

叠合板在混凝土浇筑过程会产生叠合面处脱空、裂纹等缺陷从而导致构件整体可靠性降低,影响建筑主体安全性能。本文基于Lamb波的改进时间反转法,将其应用于叠合板的叠合面缺陷检测研究,分析了该方法在钢筋桁架混凝土叠合板模型的适用性... 叠合板在混凝土浇筑过程会产生叠合面处脱空、裂纹等缺陷从而导致构件整体可靠性降低,影响建筑主体安全性能。本文基于Lamb波的改进时间反转法,将其应用于叠合板的叠合面缺陷检测研究,分析了该方法在钢筋桁架混凝土叠合板模型的适用性。首先确定了模型的运行条件并根据缺陷模型运行情况,提出了有效信号的提取方法及损伤指标,进而,通过设置不同深度的缺陷工况并对聚焦信号进行对比分析,由此识别构件的损伤程度。研究表明,本文建立的损伤指标与预设缺陷深度呈现明显的相关性和敏感性,且该方法的应用将能够准确识别叠合板叠合面缺陷位置及程度,具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 无损检测 LAMB波 叠合板 叠合面缺陷 改进时间反转法

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利用时间反转法的钢管混凝土密实性检测试验 被引量：4

2

作者 阎石 付锦治 +2 位作者 孙威 綦宝晖 刘福学 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第5期788-795,共8页

目的利用压电陶瓷波动法并结合时间反转技术对钢管混凝土构件的密实性进行检测,以弥补已有技术对于混凝土密实性检测需健康信号作对比的不足.方法将压电陶瓷预埋在小体积混凝土中,制成具有发射和接收双重功能的"智能骨料",并... 目的利用压电陶瓷波动法并结合时间反转技术对钢管混凝土构件的密实性进行检测,以弥补已有技术对于混凝土密实性检测需健康信号作对比的不足.方法将压电陶瓷预埋在小体积混凝土中,制成具有发射和接收双重功能的"智能骨料",并预埋在钢管混凝土中的指定位置.对比原始信号与重构信号,并引入指标TR和SYM评价两者之间的差异,从而实现混凝土的密实性判定.结果对于试验中不同类型和不同大小的缺陷,密实性评价指标TR和SYM能够准确识别.根据试验推断出人工缺陷的相对大小与实际情况相符.结论笔者提出的方法能有效地检测钢管混凝土的密实性,应用于实际工程切实可行. 展开更多

关键词 钢管混凝土 时间反转法 密实性指标 智能骨料 结构健康监测

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基于时间反转法的汽车车门Rattle异响噪声源定位研究

3

作者 赵卫东 徐鑫蔚 +2 位作者 宋睿 杨明亮 齐潮 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期1954-1963,共10页

针对汽车车门常见Rattle异响的定位,首先,基于Lamb波传播理论、Morlet小波变换和时间反转(TR)聚焦定位原理,建立了异响噪声源定位数学模型,提出了汽车车门Rattle异响噪声源定位方法。接着通过薄板冲击仿真,探究了振动信号波包混叠的成因... 针对汽车车门常见Rattle异响的定位,首先,基于Lamb波传播理论、Morlet小波变换和时间反转(TR)聚焦定位原理,建立了异响噪声源定位数学模型,提出了汽车车门Rattle异响噪声源定位方法。接着通过薄板冲击仿真,探究了振动信号波包混叠的成因,确定了窄带信号提取原则。最后进行汽车车门Rattle异响噪声源定位试验,揭示了异响信号发出时刻对定位成像的影响规律,提出了时刻的信号成像图判别法。试验结果表明,汽车车门Rattle异响噪声源定位最大误差为3.16 cm,平均误差为2.01 cm,验证了所提出的基于TR的Rattle异响噪声源定位方法的可行性和工程应用价值。 展开更多

关键词 异响 车门 时间反转法 LAMB波 Morlet小波变换 波包混叠

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基于时间反转法的相控换能器声场的仿真研究 被引量：4

4

作者 韩珍珍 丁鑫 +1 位作者 罗明艳 菅喜岐 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第4期344-350,共7页

相控换能器具有焦距可调的优势。本文以82阵元相控换能器建立的3D数值仿真模型为例,基于时间反转法提取阵元的激励信号,利用时域有限差分(FDTD)法对Westervelt声波非线性传播方程进行声场数值仿真,研究不同阵元分布、焦点偏离声轴的距... 相控换能器具有焦距可调的优势。本文以82阵元相控换能器建立的3D数值仿真模型为例,基于时间反转法提取阵元的激励信号,利用时域有限差分(FDTD)法对Westervelt声波非线性传播方程进行声场数值仿真,研究不同阵元分布、焦点偏离声轴的距离、设定焦距大小对形成声场的影响,可调控范围及其消除旁瓣方法。研究结果表明,随机分布相控阵可明显降低声场中的旁瓣;随着偏离声轴距离的增加,主瓣声压幅值逐渐减小,旁瓣与主瓣的最大声强比值r逐渐增大,且沿声轴的可调控范围逐渐减小;随声轴方向上设定焦距的增加,主瓣声压幅值先增大后减小,r值先减小后增大;基于时间反转法的高声压旁瓣消除法可在一定程度上扩大相控阵声场的可调控范围。 展开更多

关键词 高强度聚焦超声 相控换能器 阵元分布 时间反转法 高声压旁瓣消除法

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时间反转镜用于被动检测技术的研究 被引量：30

5

作者 生雪莉 惠俊英 梁国龙 《应用声学》 CSCD 北大核心 2005年第6期351-358,共8页

从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出时间反转镜空间滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了仿真研究。仿真结果表明,利用了海洋信道的相干多途特性,时间反转镜可实现信号的空间匹配滤波,从而对目标进... 从信道理论出发研究了时间反转镜的聚焦效应,提出时间反转镜空间滤波技术,对其空间匹配特性、处理增益、检测能力、稳健性作了仿真研究。仿真结果表明,利用了海洋信道的相干多途特性,时间反转镜可实现信号的空间匹配滤波,从而对目标进行检测,检测能力强。 展开更多

关键词 时间反转法 自适应聚焦 被动式 稳定性 检测技术 转镜 时间 空间匹配滤波 检测能力 聚焦效应

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基于分布式时间反转处理技术的水下节点网络物理层方案研究

6

作者 于洋 张效民 +1 位作者 相敬林 何轲 《鱼雷技术》 2010年第3期181-185,共5页

时间反转处理技术可以在不需要传感器阵列结构等先验知识的条件下,在非均匀介质中实现声束的自适应聚焦,应用于水声通信时,可以减轻由多径传播所引起的码间干扰,提高通信速率。传统的时间反转技术均需要一个垂直线列阵作为时反镜,增加... 时间反转处理技术可以在不需要传感器阵列结构等先验知识的条件下,在非均匀介质中实现声束的自适应聚焦,应用于水声通信时,可以减轻由多径传播所引起的码间干扰,提高通信速率。传统的时间反转技术均需要一个垂直线列阵作为时反镜,增加了节点复杂度及成本,本文所提出的基于分布式时间反转法通信的网络物理层方案,充分利用网络中多个独立节点的自身资源,组成分布式时间反转镜,在保留传统时间反转法通信优良特性的前提下,不需要再设置垂直线列阵,降低了节点复杂度及成本,兼顾了网络通信速率、节点复杂度以及信息传输保密性的需求。利用海洋环境实测数据得到的仿真试验结果表明,提出的基于分布式时反技术的水下节点网络物理层可聚焦多径信号,减轻多径传播带所引起的码间干扰,其性能与传统时反法相当,若联合判决反馈均衡器则可进一步提高系统性能。 展开更多

关键词 分布式时间反转镜 分布式时间反转法 水下网络 网络物理层

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实测畸形波的数值重构及机理分析

7

作者 袁长富 马玉祥 +2 位作者 台兵 董国海 艾丛芳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1904-1912,共9页

为研究畸形波的生成机理,本文基于非静压模型,利用时间反转法重构2个现场测量的畸形波、新年波和Yura波,并与实测数据对比验证。通过小波分析和谐波分析方法探究其生成机理,结果表明:畸形波在传播过程中,其小波能谱的能量存在明显的聚焦... 为研究畸形波的生成机理,本文基于非静压模型,利用时间反转法重构2个现场测量的畸形波、新年波和Yura波,并与实测数据对比验证。通过小波分析和谐波分析方法探究其生成机理,结果表明:畸形波在传播过程中,其小波能谱的能量存在明显的聚焦-焦散变化;新年波中高阶谐波的作用最高占比为47.1%;Yura波中最高占比为30.7%;新年波和Yura波在演化过程中振幅谱存在明显变宽现象,说明新年波和Yura波是在色散聚焦、高阶谐波以及三阶共振的联合作用下形成的。在实际海况下,畸形波生成机制可能并不单一。 展开更多

关键词 畸形波 非静压数值模型 时间反转法 波面重构 生成机理 小波分析 谐波分析 傅里叶变换

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64阵元高强度聚焦超声相控换能器的仿真研究 被引量：6

8

作者 周文征 王意喆 +2 位作者 张千 薛凡凡 菅喜岐 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第3期424-427,共4页

超声相控换能器具有焦距可调,多焦点聚焦的特性。以64阵元球面相控换能器为例,利用Westervelt声波非线性传播方程及时间反转法（TR）对64阵元圆形相控换能器在水中不同焦点处形成的焦域声压分布进行时域有限差分法（FDTD）仿真研究。研... 超声相控换能器具有焦距可调,多焦点聚焦的特性。以64阵元球面相控换能器为例,利用Westervelt声波非线性传播方程及时间反转法（TR）对64阵元圆形相控换能器在水中不同焦点处形成的焦域声压分布进行时域有限差分法（FDTD）仿真研究。研究结果表明,频率为0.5-0.8 MHz时自聚焦形成的焦距均小于球面几何焦距;单焦点聚焦时,随着焦点偏离声轴的距离增大,焦点处的最大声压逐渐降低,随着焦距增大,旁瓣与主瓣最大声强比值先减小后增大;频率为0.7MHz,双焦点聚焦时,在焦点间设定距离〉7mm的条件下,焦点间旁瓣很小,当焦点间距离≤2.5mm时,两焦域融合成单一焦域。 展开更多

关键词 高强度聚焦超声(HIFU) 相控换能器 Westervelt 时域有限差分 时间反转法 旁瓣

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基于超声导波的管道缺陷监测及径向损伤评估 被引量：9

9

作者 徐阳 罗明璋 杜国锋 《石油机械》 北大核心 2021年第8期142-151,共10页

管道缺陷监测及径向损伤评估对于油气管道安全运行具有重要意义。为了提高超声导波对油气管道缺陷的监测能力,提出了一种根据L(0,2)和L(0,1)模态导波的变化趋势实现径向损伤深度评估的新方法。采用单通道激励-接收装置以多次叠加合成的... 管道缺陷监测及径向损伤评估对于油气管道安全运行具有重要意义。为了提高超声导波对油气管道缺陷的监测能力,提出了一种根据L(0,2)和L(0,1)模态导波的变化趋势实现径向损伤深度评估的新方法。采用单通道激励-接收装置以多次叠加合成的方式实现了时间反转法,使导波能量在油气管道缺陷处聚焦,增强缺陷反射回波幅值,提高监测信号的信噪比。通过具体试验证明了采用合成时间反转法提高超声导波对油气管道缺陷监测能力的有效性。L(0,2)模态导波在管道中传播时遇到缺陷会发生模态转换,部分L(0,2)模态会转换为L(0,1)模态。结合导波在管壁中的位移分布,分析了管道缺陷径向损伤深度对L(0,2)到L(0,1)模态转换的影响。试验数据表明,随着管道缺陷径向损伤的扩展,L(0,2)和L(0,1)模态缺陷反射系数呈现出有规律的变化。研究结果为评估管道缺陷径向损伤深度,判断其是否达到半壁厚或贯穿程度提供了重要参考。 展开更多

关键词 油气管道 超声导波 模态转换 时间反转法 缺陷监测

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基于压电陶瓷换能器的埋地管道缺陷监测研究 被引量：2

10

作者 徐阳 罗明璋 杜国锋 《石油机械》 北大核心 2022年第5期127-133,共7页

为准确监测埋地管道缺陷,采用压电陶瓷换能器在埋地管道中激励出纵向模态超声导波进行缺陷监测研究,分析了超声导波在埋地管道中的传播规律并建立频散方程,通过数值求解绘制了埋地管道频散曲线。根据频散曲线性质选择纵向L(0,2)模态导... 为准确监测埋地管道缺陷,采用压电陶瓷换能器在埋地管道中激励出纵向模态超声导波进行缺陷监测研究,分析了超声导波在埋地管道中的传播规律并建立频散方程,通过数值求解绘制了埋地管道频散曲线。根据频散曲线性质选择纵向L(0,2)模态导波用于管道缺陷监测,通过建立试验系统对理论分析的正确性进行了验证,并将时间反转法引入埋地管道缺陷监测过程。现场试验结果表明:采用直接导波法进行埋地管道缺陷监测,由于管道周围土体的影响,导波能量将会有更多衰减,且干扰噪声变大,监测信号的信噪比降低;而采用时间反转法进行埋地管道缺陷监测,利用时间反转导波的时间和空间聚焦效应,缺陷反射回波信号幅值得到明显增强,更易于从干扰信号中进行提取、分析和定位。研究结论为提高超声导波对埋地管道缺陷监测能力提供了一条新途径。 展开更多

关键词 压电陶瓷换能器 超声导波 埋地管道 频散曲线 时间反转法 信噪比

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超声导波任意波形激励技术研究

11

作者 郑甜甜 潘晓宇 《电子设计工程》 2016年第12期1-4,共4页

高效准确的无缝钢轨温度应力检测与探伤是确保高速铁路安全运营的重要技术手段,近年来,基于超声导波的钢轨应力检测技术受到越来越大的关注,精确控制钢轨中导波的波形是该技术的关键,但目前得到的接收波形精确度却不高。本文利用超声导... 高效准确的无缝钢轨温度应力检测与探伤是确保高速铁路安全运营的重要技术手段,近年来,基于超声导波的钢轨应力检测技术受到越来越大的关注,精确控制钢轨中导波的波形是该技术的关键,但目前得到的接收波形精确度却不高。本文利用超声导波换能器和时间反转法,通过ANSYS有限元仿真分析,获得了任意波形的激励信号,提高了接收波形与理想波形的相关度。仿真结果表明,由时间反转法得到的接收波形精确度提高了约12%。 展开更多

关键词 超声导波换能器 时间反转法 波形 激励信号

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探针引导相控阵HIFU原型机的设计与实现

12

作者 周平 《电子设计工程》 2019年第19期95-99,共5页

基于人体组织是复杂的多层介质,超声在传播要经过多层介质这一事实,怎样实现探针可以在人体靶区精确聚焦目前也是研究的一大难点,本文提出一种以探针引导的测试相控阵超声聚焦HIFU原型机的焦域的声压分布的实现方案。首先从相控阵超声... 基于人体组织是复杂的多层介质,超声在传播要经过多层介质这一事实,怎样实现探针可以在人体靶区精确聚焦目前也是研究的一大难点,本文提出一种以探针引导的测试相控阵超声聚焦HIFU原型机的焦域的声压分布的实现方案。首先从相控阵超声换能器的声场特性的理论角度上出发,用伪逆矩阵法和瑞利积分法结合计算对聚焦超声情况进行了仿真分析,仿真采用的是MATLAB软件对声压的快速算法进行计算的到空间各点的声压值,随后画出声压分布。然后在实验中,采用时间反转法用于高强度超声聚焦,以探针探头为焦点,设计了相控阵HIFU原型机,并用探针测量水中焦域的声场分布。最后简单介绍了原型机测试分析平台。从仿真与实验测试的对比,探针测得聚焦的焦域的长轴半径为5mm,短轴半径为0.8mm,这也正是符合了HIFU治疗系统的要求。实践证明,探针引导的相控阵超声聚焦HIFU原型机的设计与实现的方案的可行,对HIFU治疗肿瘤具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 相控阵 焦点聚焦 时间反转法 焦域

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经皮无线传能的柔性可穿戴发射天线设计

13

作者 徐琦 冯辰语 孙源 《中国生物医学工程学报》 2025年第2期174-182,共9页

双向外周神经接口有助于截肢患者的感觉功能重建。本研究设计的柔性可穿戴发射天线可为植入式外周神经接口进行中场聚焦无线供能。采用在尺寸60 mm×60 mm对称四馈天线表面开槽得到最优表面电流分布的方法,实现聚焦传能。仿真结果表... 双向外周神经接口有助于截肢患者的感觉功能重建。本研究设计的柔性可穿戴发射天线可为植入式外周神经接口进行中场聚焦无线供能。采用在尺寸60 mm×60 mm对称四馈天线表面开槽得到最优表面电流分布的方法,实现聚焦传能。仿真结果表明,天线谐振频率为1.524 GHz,绝对带宽为1.385~1.726 GHz,天线弯曲(曲率半径60~110 mm)的谐振频率偏移小于0.2 GHz。采用同相位、时间反转相位和正交相位激励时,体内接收位置处磁场强度分别为0.012、0.058、0.065 A/m。实验测得天线谐振频率为1.531 GHz,绝对带宽为1.401~1.765 GHz,天线弯曲(曲率半径为60、80、100 mm)的频率偏移小于0.3 GHz。采用模拟组织凝胶进行离体测试,发现使用时间反转相位和正交相位激励的天线在接收位置处产生的磁场强度(0.045和0.049 A/m)远大于同相位激励产生的磁场强度(0.003 5 A/m),表明时间反转相位和正交相位激励的对称四馈天线具有明显的聚焦效果。 展开更多

关键词 外周神经接口 中场无线能量传输 柔性可穿戴天线 磁偶极子阵列 时间反转法

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