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利用非线性弹簧振子链作为声学超表面产生高次谐波
1
作者 孙成浩 王浩宇 +2 位作者 费仲晗 赖耘 刘晓宙 《南京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期38-46,共9页
介绍了一种声学超表面的设计方法,其利用多个非线性弹簧振子链在辐射声场中产生谐波.超表面单元是由两个非线性弹簧连接的质量链,该单元具有两个谐振频率.单元振动幅度的基波和二次谐波分量通过多重尺度法求解.通过将较高的谐振频率设... 介绍了一种声学超表面的设计方法,其利用多个非线性弹簧振子链在辐射声场中产生谐波.超表面单元是由两个非线性弹簧连接的质量链,该单元具有两个谐振频率.单元振动幅度的基波和二次谐波分量通过多重尺度法求解.通过将较高的谐振频率设置为较低频率的n倍,并以较低的谐振频率激励系统,能量会从低频模式转移到高频模式.非线性引起系统内部共振并带来能量转移,这导致高频模式出现较大的振动幅度.理论与数值结果的一致性验证了该方法的有效性.对弹簧二次非线性系数、单元谐振频率和外界激励频率进行的参数调控,验证了这种非线性系统的鲁棒性.此外,有限元仿真模拟了具有更强的高次谐波传输能力的非线性超表面模型.本研究为实现非线性弹簧振子系统中的谐波提供了思路,将声学超表面的研究范围扩展到非线性动力学. 展开更多
关键词 非线性超表面 多重尺度法 内部共振 谐波生成
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周期性管阵列的声传播特性实验研究 被引量：6
2
作者 姜根山 张荣英 +1 位作者 安连锁 田静 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第29期9-14,共6页
研究周期性管排阵列的声传播特性对于检测发生在炉内换热器管阵列中的泄漏故障具有重要意义。该文阐述了周期性管排阵列声传播物理机制。实验研究了周期性管排阵列的声传播特性。得出管阵列的纵向节距、横向节距和管径大小等几何参数对... 研究周期性管排阵列的声传播特性对于检测发生在炉内换热器管阵列中的泄漏故障具有重要意义。该文阐述了周期性管排阵列声传播物理机制。实验研究了周期性管排阵列的声传播特性。得出管阵列的纵向节距、横向节距和管径大小等几何参数对泄漏声辐射透射声谱的影响规律,揭示管阵列纵向节距影响透射声谱的"阻带"位置,横向节距影响透射声谱主极大的位置,以及管径大小影响透射声谱总能量的基本关系。指出充水管阵列与管内为空气的管阵列声透射特性的相同与差异,以及"通带"的位置。为炉内管阵列中的管道泄漏检测技术提供了实验依据。 展开更多
关键词 泄漏检测 管排阵列 声透射系数 阻带 通带
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基于SVMD-EWT的超声组织谐波成像算法研究 被引量：1
3
作者 范淼淼 赖宁磊 +2 位作者 晏张平 林伟军 刘晓宙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期231-239,共9页
针对超声组织谐波成像中宽带射频回波信号的谐波分离问题,提出了一种基于逐次变分模态分解(SVMD)和经验小波变换(EWT)的信号滤波算法,简称SVMD-EWT。其对信号进行逐次变分模态分解,收集窄带模态的中心频率。结合经验小波变换中自适应频... 针对超声组织谐波成像中宽带射频回波信号的谐波分离问题,提出了一种基于逐次变分模态分解(SVMD)和经验小波变换(EWT)的信号滤波算法,简称SVMD-EWT。其对信号进行逐次变分模态分解,收集窄带模态的中心频率。结合经验小波变换中自适应频谱曲线局部极小值寻找方法对模态进行分类。将判定为基波成分与谐波成分相互混叠的模态的能量作为优化经验小波变换模态边界的参数,设计经验小波滤波器对超声射频回波信号做滤波处理。仿真和实验表明相比传统的人为给定截止频率的带通滤波器和将发射反相位信号得到的回波信号相加滤波的脉冲反转法,本文提出的方法具有更好的滤波性能和稳定性。带通滤波器和本文方法滤波后生成的乳腺肿瘤谐波B超图对比度分别为15.77 dB和20.78 dB。 展开更多
关键词 组织谐波成像 谐波分离 变分模态分解 经验小波变换
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理想流体中多孔球形粒子的声辐射力的研究
4
作者 刘腾 赵越 +1 位作者 刘杰惠 刘晓宙 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期222-230,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 声散射 声辐射力 多孔粒子 平面波 药物材料
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炉管泄漏口喷流噪声的辐射特性 被引量：10
5
作者 姜根山 安连锁 +1 位作者 田静 吕亚东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第29期24-29,共6页
研究了管道泄漏喷流的流动特征及其噪声产生的物理机制,指出泄漏喷流的混合区域是产生噪声的主要区域,湍流射流的速度扰动是产生辐射声能量的根本原因。根据泄漏声辐射的声功率和频谱,分析给出了泄漏喷流噪声的峰值频率与喷流速度和喷... 研究了管道泄漏喷流的流动特征及其噪声产生的物理机制,指出泄漏喷流的混合区域是产生噪声的主要区域,湍流射流的速度扰动是产生辐射声能量的根本原因。根据泄漏声辐射的声功率和频谱,分析给出了泄漏喷流噪声的峰值频率与喷流速度和喷口直径,以及辐射声功率与喷流速度之间的关系。对泄漏声辐射的频谱规律和指向性特征进行了实验研究,得出管道泄漏口径大小、管内气体压力(喷流速度)等参数与喷流噪声辐射的频谱分布、声压级大小和指向性等声学参量之间的关系,为炉内管道泄漏声检测技术的进一步发展提供了实验数据和声学依据。 展开更多
关键词 炉管 泄漏喷流 声辐射 频谱规律 指向性特征
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声源与接收器运动的脉冲简正波传播
6
作者 张仁和 黄晓砥 《声学技术》 CSCD 2004年第z1期1-3,共3页
　　如图1所示的运动声源和接收器,在零时刻接收器位置(r=0,z=zs),声源位置(r=r0,z=zr).假定它们作匀速直线运动,并且在运动过程中保持深度不变.……
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横向各向同性地层中倾斜线圈系响应特征的数值模拟 被引量：9
7
作者 张雷 陈浩 王秀明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3493-3505,共13页
详细推导了模拟倾斜线圈系在横向各向同性地层中响应的垂向数值模式匹配方法,在轴对称模型下,该方法采用垂直本征模式描述三维激励源,使得三维问题可以在二维条件下快速解决,另外,本文引入的高阶基函数进一步提高了算法的计算速度.为了... 详细推导了模拟倾斜线圈系在横向各向同性地层中响应的垂向数值模式匹配方法,在轴对称模型下,该方法采用垂直本征模式描述三维激励源,使得三维问题可以在二维条件下快速解决,另外,本文引入的高阶基函数进一步提高了算法的计算速度.为了验证算法的可靠性与准确性,分别与均匀无限厚各向同性地层的解析解和横向各向同性地层的有限差分解进行对比,结果表明,模式匹配方法与它们吻合的较好.在此基础上,利用模式匹配方法模拟了倾斜线圈系和水平线圈系在横向各向同性地层的响应特征,计算结果表明:在横向各向同性地层中,倾斜线圈系的响应既受水平电导率的影响,也受垂直电导率的影响,而水平线圈系则只与水平电导率有关,由此,可以通过倾斜线圈系评价地层的各向异性特征.此外,本文还分析了钻铤对倾斜线圈系响应的影响,模拟结果表明,虽然钻铤没有改变相位值和幅度值的变化趋势,但对它们的绝对值有一定的影响,而且这种影响与不同法向角度也有关系,因此当组合不同倾斜线圈系进行地层评价时,需要对钻铤的影响进行校正.最后研究了不同法向角度线圈系在横向各向同性地层中的响应特征,得出不同法向角度线圈系的探测特性和对各向异性的敏感性都有较大的差异.本文的研究表明倾斜线圈系的响应与水平线圈系的响应不同,通过利用不同倾斜线圈系组合可以进行油气储层评价. 展开更多
关键词 倾斜线圈系 数值模式匹配法 横向各向同性介质
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基于Storm的分布式实时信号处理系统
8
作者 周明阳 闫超 +2 位作者 郭良浩 徐鹏 任岁玲 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第A01期68-71,共4页
针对传统基于数字信号处理器(DSP)的实时信号处理系统存在的编程复杂、硬软件耦合紧、可靠性和扩展性差等问题,提出了一种基于大数据流式实时处理系统Storm的新型信号处理机架构。该架构利用通用处理器和Storm系统替代DSP处理器和其相... 针对传统基于数字信号处理器(DSP)的实时信号处理系统存在的编程复杂、硬软件耦合紧、可靠性和扩展性差等问题,提出了一种基于大数据流式实时处理系统Storm的新型信号处理机架构。该架构利用通用处理器和Storm系统替代DSP处理器和其相应的数据流程序框架,对阵列信号处理算法进行模块化分解,并揉入Storm拓扑中,由Storm通用处理器集群完成数据的传输和处理。利用常规波束形成算法对新型系统进行测试,其对一拍数据进行傅里叶变换与波束形成计算的时间分别为59.13 ms和5.27 ms,远小于两个数据节拍之间的时间间隔。利用人工去除节点来模拟节点失效,系统能够进行自我修复并继续运行。结果与分析表明新型架构完全能够满足水声阵列信号处理系统对实时性的要求,且可靠性高、可扩展性与程序可复用性好。 展开更多
关键词 信号处理系统 STORM 实时 并行计算 波束形成
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基于偶极弯曲波频散的横波慢度径向分布反演 被引量：8
9
作者 马明明 陈浩 +1 位作者 何晓 王秀明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期2077-2087,共11页
本文针对地层横波慢度径向分层模型,分析了地层横波慢度的径向非均匀性对弯曲波频散的影响.基于径向非均匀与均匀模型之间弯曲波频散的差异,结合微扰法和Backus-Gilbert(BG)理论建立了反演横波慢度径向分布的方程,求取了地层横波慢度的... 本文针对地层横波慢度径向分层模型,分析了地层横波慢度的径向非均匀性对弯曲波频散的影响.基于径向非均匀与均匀模型之间弯曲波频散的差异,结合微扰法和Backus-Gilbert(BG)理论建立了反演横波慢度径向分布的方程,求取了地层横波慢度的径向分布.在无噪声和参数误差时,反演结果较好地反映了实际地层横波慢度的径向分布,当井孔流体或井外地层纵波慢度的选取误差在10%内变化时,反演结果基本保持不变;存在信噪比(SNR)为20dB(信号的功率为噪声的100倍)或10dB(信号的功率为噪声的10倍)噪声时,反演结果没有发生明显的改变,其相对误差基本控制在10%以内,可见噪声对反演结果的影响不大.以上反演结果说明,本文采用的结合微扰法和BG理论的反演方法来估测地层横波慢度的径向分布时,具有很好的鲁棒性,可以被用于现场了解井壁周围的地层性质. 展开更多
关键词 径向分层 弯曲波频散 微扰法 Backus-Gilbert理论
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用辐射传输方程改进算法反演LandSAT8海表温度的效果检验和适用条件分析 被引量：4
10
作者 黄路 邵浩 +2 位作者 张彩云 夏文杰 杨星晨 《应用海洋学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期714-720,共7页
为检验辐射传输方程改进算法推广用于反演LandSAT8海表温度(SST)的可行性及适用条件,本研究在修订算法部分参数的基础上,分别反演出算法改进前后的LandSAT8 SST并进行比较。MODIS SST验证表明改进算法对大气透过率偏差和SST偏差均有明... 为检验辐射传输方程改进算法推广用于反演LandSAT8海表温度(SST)的可行性及适用条件,本研究在修订算法部分参数的基础上,分别反演出算法改进前后的LandSAT8 SST并进行比较。MODIS SST验证表明改进算法对大气透过率偏差和SST偏差均有明显改善,除2019-08-21图像外,其他3景图像SST偏差在0.5℃左右;浮标SST验证表明改进算法在近岸海域对SST偏差改善效果同样显著,其平均偏差bias和均方根误差rmse分别减少到0.14、0.18℃,基本可以忽略不计;进一步研究发现,改进算法SST反演精度与研究海域大气透过率分布均匀程度呈显著的正相关关系,R^(2)[bias(SST)]=0.9207,R^(2)[rmse(SST)]=0.9340。使用改进算法遥感监测电厂温排水:嵩屿电厂表层海水温升羽流不明显;而后石电厂表层温升现象最显著,温升幅度和扩散影响范围最大,在其排水口附近存在稳定的高温水体(温升>3℃);晋江电厂表层温升羽流呈扇形分布,流轴短,主要集中在排水口附近。 展开更多
关键词 海洋遥感学 辐射传输方程改进算法 LandSAT8 SST MODIS SST 大气透过率 温排水
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