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弯曲振动复合楔形超声聚能器的设计
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作者 文仕豪 许龙 +4 位作者 朱怀球 吴德林 高申平 王萧博 姚磊 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1366-1374,共9页
为了建立楔形变截面弯曲超声振动系统的设计理论,该文基于Timoshenko梁弯曲振动理论,推导了复合楔形超声聚能器的弯曲振动共振频率方程和放大系数解析表达式。利用解析理论模型和有限元仿真对复合楔形聚能器的前4阶弯曲振动特性进行了... 为了建立楔形变截面弯曲超声振动系统的设计理论,该文基于Timoshenko梁弯曲振动理论,推导了复合楔形超声聚能器的弯曲振动共振频率方程和放大系数解析表达式。利用解析理论模型和有限元仿真对复合楔形聚能器的前4阶弯曲振动特性进行了计算分析。结果表明:复合楔形超声聚能器的高度比和长度比对各阶弯曲共振频率和放大系数均有较大的影响;解析理论计算的聚能器的各阶弯曲共振频率和位移放大系数与有限元仿真结果一致,两种方法计算的聚能器的各阶弯曲共振频率相对误差均小于3%。由此表明该解析理论模型具有较高的理论计算精度。最后,设计并制作了复合楔形聚能器实验样品并对其一阶共振频率实验测试,实验测试结果与理论计算结果和有限元仿真结果吻合较好。该文研究结果为弯曲振动复合楔形超声振动系统的工程设计提供解析理论参考。 展开更多
关键词 TIMOSHENKO梁理论 弯曲振动 传递矩阵 有限元仿真
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超声应力换能器指向性校准方法研究 被引量:2
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作者 牛淼 吴德林 +3 位作者 姚磊 郑慧峰 高申平 俞醒言 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第3期422-425,共4页
超声应力换能器指向性对超声应力检测精度具有重要影响。该文提出了半圆柱试块法,被校换能器向半圆柱试块内部辐射声波,接收换能器在试块圆柱面各角度接收到信号,分析得到被校换能器的指向性。利用半圆柱试块法校准得到纵波换能器指向性... 超声应力换能器指向性对超声应力检测精度具有重要影响。该文提出了半圆柱试块法,被校换能器向半圆柱试块内部辐射声波,接收换能器在试块圆柱面各角度接收到信号,分析得到被校换能器的指向性。利用半圆柱试块法校准得到纵波换能器指向性,其-3 dB波束宽度为5.01°,这与水听器法测量值、理论值相对偏差分别为3.09%、2.66%。利用半圆柱试块法校准得到临界折射纵波换能器指向性,其-3 dB波束宽度为10.55°,这与仿真值相对偏差为2.23%。半圆柱试块法更符合超声应力的实际使用工况,不受换能器水密性、换能器工作原理等限制,适用于任意型号超声应力换能器,且校准更高效、快捷。 展开更多
关键词 超声应力 换能器 指向性 纵波 临界折射纵波
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吸声尖劈高频声学特性比较评价法 被引量:1
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作者 高申平 张小改 +3 位作者 吴德林 余崇皓 陈俭 俞醒言 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第12期152-158,共7页
吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范... 吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范围的消声室环境基础上(自由声场空间范围定义为参考值),将消声室内足够面积的尖劈替换为被校准的吸声尖劈,测量当前轴向的自由场空间范围结果并与参考值进行比较,得到被校准吸声尖劈与参考尖劈的声学特性差异,实验结果表明该方法有效可行。此外,设计3组实验对该方法进行优化:在实际应用中传声器朝向声源测量、声压级结果需进行声衰减补偿,消声室内地网铺设吸声材料可有效降低实验误差。 展开更多
关键词 吸声尖劈 高频声学性能评价 自由声场空间范围 比较评价法
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基于激光测振法的高强度超声声场测量 被引量:1
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作者 高楚 高申平 +4 位作者 姚磊 郑慧峰 吴德林 王萧博 张亨达 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期1543-1549,共7页
基于激光测振法对高强度聚焦超声换能器的辐射声场进行测量,与标准水听器测得的结果对比焦点处基波信号、二次谐波、三次谐波测得值基本一致,基波声压误差在10%以内,焦平面的声压分布基本一致。同时,基于多层介质阻抗传递法解决激光测... 基于激光测振法对高强度聚焦超声换能器的辐射声场进行测量,与标准水听器测得的结果对比焦点处基波信号、二次谐波、三次谐波测得值基本一致,基波声压误差在10%以内,焦平面的声压分布基本一致。同时,基于多层介质阻抗传递法解决激光测振法中薄膜对声场测量的影响,计算不同频率下薄膜的声压透射系数。设计实验验证不同频率(1、5、10 MHz)下,激光测振法与标准水听器测量法得到的结果,结果表明通过声压透射系数对激光测振法测量结果进行修正可有效减小测量误差。 展开更多
关键词 计量学 激光测振仪 超声声场测量 薄膜透射系数
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远光违章抓拍系统的检测装置研制 被引量:1
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作者 邵建文 程中州 +4 位作者 赵存彬 桑帅军 朱骏捷 赵巨峰 崔光茫 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第S01期98-102,共5页
目前滥用远光灯已经成为引发道路交通事故的重要隐患之一,这种违法行为又长期缺乏有效的监管手段。对于此类滥用远光灯的行为,现已有针对远光抓拍的系统,需要检测其抓拍精准度。现有的检测方法需要多辆不同种类车灯的车且无法调节车灯亮... 目前滥用远光灯已经成为引发道路交通事故的重要隐患之一,这种违法行为又长期缺乏有效的监管手段。对于此类滥用远光灯的行为,现已有针对远光抓拍的系统,需要检测其抓拍精准度。现有的检测方法需要多辆不同种类车灯的车且无法调节车灯亮度,检测效率较低。为解决上述问题设计一种标准测试装置,该装置使用磁性吸盘固定,云台调节照射角度,电压调节模块调节车灯亮度。这种装置能实现车灯的开关和亮度控制,并能快速更换车灯类型,只需要一辆车就能完成不同光强下远光灯抓拍的测试,相比其他测试方法,该方法大大提高测试的效率。 展开更多
关键词 氙气灯 卤素灯 LED灯 车灯控制
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基于近场互谱法的医用聚焦超声场多参数检测 被引量:5
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作者 郭成成 姚磊 +2 位作者 郑慧峰 曹永刚 王月兵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期39-46,共8页
为实现医用聚焦超声场声学性能快速、准确检测,提出基于近场互谱测量技术的声参数检测方法。首先介绍了近场互谱法测量原理,实现聚焦声场的声压、声强、声功率检测;然后在COMSOL下建立聚焦换能器辐射声场有限元模型,分析其声场聚焦特性... 为实现医用聚焦超声场声学性能快速、准确检测,提出基于近场互谱测量技术的声参数检测方法。首先介绍了近场互谱法测量原理,实现聚焦声场的声压、声强、声功率检测;然后在COMSOL下建立聚焦换能器辐射声场有限元模型,分析其声场聚焦特性和传播形态,给出检测方案;最后,搭建了实验平台,验证了该方法的有效性和正确性。结果表明,通过聚焦声场的近场声源面预测焦域的声压分布,估算声功率,实现了对聚焦超声场的多个声性能参数检测,且具有较高的精度,有望应用于医用换能器的现场检测,有效监控医用聚焦超声设备的声性能,保证设备安全使用且满足治疗效果。 展开更多
关键词 近场互谱法 聚焦超声场 声场重建 多参数
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