撞击自鸣噪声的控制(Ⅰ)——受撞击的广义分布系统的振动

撞击自鸣噪声是物体受到撞击时,被激发起的振动所辐射的声音。在本文的第一部分,首先对广义分布系统受撞击时的运动方程进行了求解。通过其振动表达式,求得系统被撞击所激发起的振动能量。每一阶简正振动方式的能量与撞击力在该频率的频谱分量的平方成正比;与该振动方式的特征函数在撞击点的值的平方成正比。总的振动能量E,为各振动方式的能量之和。 根据统计能量分析的基本物理模型,对撞击力所做的功进行了推算。计算结果表明,撞击所激发的总振动能量与系统在撞击点的平均力导〈G〉有关     

信号调制色泵噪声和实虚部间关联量子噪声驱动下单模激光的随机共振现象

计算了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型的输出光强信噪比.发现信噪比R随泵噪声自关联时间τ、调制信号频率Ω和量子噪声实虚部间关联系数λq的变化均存在随机共振,这种现象扩展了“信噪比R对噪声强度的变化曲线具有极大值”的典型随机共振. 若以Ω为参数,当Ω增加时,Ｒ随τ的关系曲线经历了从同时出现共振和抑制到单峰共振,最后到单调上升的变化,呈现多种形式的随机共振．若以τ为参数,当τ增加时,Ｒ随Ω的关系曲线经历了从单调上升到同时出现共振和抑制,最后又到单调下降的变化过程．Ｒ随λq的关 关键词： 噪声 信噪比 随机共振     

双色噪声驱动光学双稳系统的弛豫时间研究

研究乘性及加性噪声的自关联时间τ₁和τ₂,交叉关联时间τ对光学双稳系统的弛豫时间的影响.弛豫时间T由Mei等所采用的方法得到. 经数值计算, 结果表明: 两噪声间交叉关联时间τ及乘性噪声的自关联时间τ₁延缓系统涨落的消退(T随τ及τ₁的增大而增大);T随加性噪声的自关联时间τ 关键词： 关联噪声 弛豫时间 光学双稳系统     

色噪声间关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

讨论色噪声驱动的单模激光系统在噪声间关联程度受时间周期调制情况下的随机共振.用线性化近似的方法计算了光强功率谱及信噪比.具体讨论色噪声情况下信噪比R受噪声强度D,Q,时间周期调制频率Ω_λ以及噪声自关联时间τ₁,τ₂和噪声间关联程度λ的影响.发现信噪比随噪声强度的变化呈单峰共振,信噪比随时间周期调制频率的变化呈周期性共振,而信噪比随 关键词： 色噪声 时间周期调制 噪声间关联程度 周期性随机共振     

激光场中两维色噪声的近似计算

从色散型介质中三次激光模型出发，通过泛函导数，应用小于τ近拟计算两维色噪声，得到激光场定态强度分布，研究了定态强度分布的极值点随抽运参量和强度噪声相关时间的变化情况。应用平移1／N展开方法，得到激光场瞬态解，即本征值随抽运参量的变化情况。研究结果表明，抽运参量和噪声相关时间是激光系统出现一级相变类比的关键因素，相位噪声相关时间对强度谱分布中的线宽影响较大。     

周期脉冲序列调制色噪声作用下单模激光的光强关联时间

采用周期矩形脉冲信号直接调制色噪声作用下的单模激光增益模型,运用线性近似的方法计算得到了模型输出光强的自关联函数和关联时间(Tc),并讨论了光强关联时间随噪声强度和调制脉冲信号的变化关系.研究结果发现:噪声关联程度λ＜0时,光强关联时间Tc随噪声强度Q、D及脉冲信号的振幅A的变化曲线均出现了随机共振现象,系统的涨落达到最小,而在λ≥0时,Tc单调变化;在-1＜λ＜1范围内,Tc随噪声关联时间τ和信号的脉冲宽度θ的变化曲线也均出现了随机共振现象,且随λ的减小,共振现象越明显;Tc随信号周期T的变化却出现了抑制现象,λ越小,抑制作用越强.     

湍流激励下柔性层贴敷加筋板自噪声的特征机理

为了研究湍流激励下柔性层贴敷加筋板自噪声的特征机理,基于湍流边界层壁面脉动压力功率谱模型、周期加筋板弯曲运动方程和固体波动方程以及力平衡与位移连续边界条件,建立了湍流边界层壁面脉动压力激励下柔性层贴敷单向周期加筋板的振动及内噪声物理模型。研究发现:橡胶外贴时对湍流激励下壳板的减振降噪主要依靠橡胶的厚度模态振动。无筋时,橡胶层外贴板较无橡胶贴敷板,主要降低湍流脉动压力的水动力学成分所致结构自噪声,距壳板0.05m时,声压降幅小于3 dB,橡胶外贴加筋板相对于加筋板,对湍流激励结构自噪声的降低基本涵盖整个波数域,距壳板0.7 m处,声压降幅仍然在20 dB左右。肋骨横截面高度或宽度每增大1倍,壳板肋骨处加速度自功率谱级降低3 dB,非肋骨处加速度及板内侧声压自功率谱则基本不变,肋骨间距改变对壳板加速度响应及板内侧声压自功率谱级皆无显著影响。      

平交路口交通噪声的测量分析与模型计算结果

本文给出了对有交通控制信号的十字型平交路口,交通噪声(以下简称路口噪声)的测量及统计分析结果。指出用统计声级L_50和L_90来衡量时,路口噪声比所谓自由车流噪声要高出3—7dB(A);而用L_10和等效声级L_eq的衡量时,两者几乎没有区别,虽然两者给人的感觉有所不同。通过与点声源路口噪声模型的计算结果对比,得出路口噪声统计声级L_50增高是因为两条道路相交,横路上车辆的运动噪声对总噪声能量的贡献。文中还讨论了路口噪声的统计分布和瞬时噪声级与交通控制信号之间的关系等问题。     

信号直接调制下色关联噪声驱动的单模激光的随机共振

应用线性化近似方法，计算了信号直接调制下由具有色关联的色泵噪声和色量子噪声驱动的单模激光增益模型的输出功率谱和信噪比，发现在信噪比R随泵噪声自关联时间τ1的变化曲线中同时存在共振和抑制现象，当增大输入信号频率到某一临界值Ω0时，共振和抑制同时消失，曲线成为单调. 进一步还发现R随衰减系数γ的变化曲线也会出现共振的新现象.  关键词： 线性化近似 信号直接调制 随机共振 抑制     

成像板伽马图像测量研究

研究了成像板辐射图像测量的基本原理及其物理机制,并将其应用于伽马图像测量。建立了MS,SR和TR三种类型成像板数值模拟模型,分别使用MCNPX程序和基于Geant4开发的NPE程序计算了三种成像板对不同能量伽马射线的能量沉积,计算结果表明:SR和MS成像板比TR成像板能量沉积在低能部分大3~5倍,高能部分大7~9倍。实验测量了MS成像板灵敏度随铜膜厚度的变化关系,测量结果与理论计算结果有较好的一致性。理论与实验结果表明:成像板伽马图像测量的空间分辨力优于50 m。     

基于多波长类噪声脉冲的掺铒光纤激光器

报道了一种基于多波长类噪声脉冲的被动锁模掺铒光纤激光器。采用980 nm半导体激光器作为泵浦源，2.5 m长的掺铒光纤作为增益介质。锁模机制为非线性放大环形镜(NALM)。通过自相关迹证明输出脉冲为类噪声脉冲。该类噪声脉冲的光谱3 dB带宽可达17.2 nm，边模抑制比为47.7 dB，重复频率为5.434 MHz，单脉冲能量为7.9 nJ。为了实现平坦的多波长输出，在NALM结构中加入Sagnac环干涉仪，获得了最大波长数为5的平坦多波长类噪声脉冲，平坦度为1.995。     

杆式钨合金弹超高速撞击薄靶的能量损耗

超高速撞击过程伴随着复杂的物理过程。为分析杆式圆柱形钨合金弹超高速撞击薄钢靶时的物理过程,采用AUTODYN/SPH数值仿真计算方法获得了撞击过程模型及每个光滑粒子流体动力学信息,并通过广度搜索破片识别程序识别每个破片所含粒子,利用MATLAB编程对破片粒子数据信息进行统计分析,获得弹靶撞击过程的变化特性、弹靶破片数量、相关能量随撞击时间的变化规律。通过分析发现:随着弹体撞击速度的增加,剩余弹体被严重侵蚀,且弹体能量损耗增加,弹体损失的能量主要转变为弹靶破片动能;计算得到了撞击20μs时的能量损耗直方图,同时分析了发生撞击时靶板的能量变化过程,并简要描述了该过程。     

纳秒激光烧蚀冲量耦合数值模拟

为研究激光烧蚀靶产生冲量过程和机理, 建立了一个复杂的一维热传导和流体动力学模型. 以空间碎片常见材料Al为例, 用建立的模型数值计算了纳秒脉宽激光烧蚀靶产生的冲量及冲量耦合系数随时间变化情况. 数值结果和已有的实验数据符合的较好. 数值计算表明: 激光脉冲时间内, 靶获得的冲量随时间迅速增加, 在脉冲时间结束后, 冲量变化随时间趋于稳定; 在冲量耦合过程中, 烧蚀等离子体向真空膨胀, 羽流尺度逐渐增大, 同时吸收入射激光能量, 导致激光与靶耦合的能量降低. 关键词： 激光烧蚀 冲量耦合 等离子体     

信号调制下色噪声间关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

在色噪声间的关联程度受时间周期调制的激光系统中,研究噪声受信号调制情况下的随机共振.用线性化近似的方法计算了光强关联函数及信噪比.具体讨论信噪比随噪声强度、噪声自关联时间、信号频率以及时间周期调制频率的变化关系.发现一种新的随机共振：信噪比随时间周期调制频率的变化出现周期振荡型随机共振;发现广义随机共振：信噪比随抽运噪声自关联时间的变化、随信号频率的变化出现随机共振;同时也存在典型的信噪比随噪声强度的变化而出现的随机共振.而信噪比随量子噪声自关联时间的变化表现为抑制. 关键词： 信号调制 时间周期调制 噪声间关联程度 周期振荡型随机共振     

激光二极管自混合干涉的计算分析和实验观察

实验上观察到自混合干涉信号的幅度仅仅为静态光强的百分之几.反馈光会引起激光二极管阈值电流减小,静态输出光强变化几倍,使激光二极管工作在实际的阈值电流之上.按三镜法布里-珀罗腔结构模型计算激光二极管的出射光强,由干涉函数主极大条件得出光频与反馈光的关系.计算出的自混合干涉信号的波形,以及自混合干涉信号的幅度与静态光强的比值均同实验测量结果一致.在τrC/τ1=22.8的情况下,复合谐振腔可同时有15个谐振模式,这些模随外腔长度的变化小于2.6×10-2cm-1,远小于法布里-珀罗谐振腔谐振模的线宽3.1cm-1,光频在内腔谐振模的线宽以内变化.     

偏流板距离对亚声速射流冲击宽频噪声特性的影响

通过全消声室实验研究了不同冲击距离(L)下亚声速射流宽频噪声特性。利用远场传声器获得L=30D～2D (D为喷口直径)的噪声数据,并详细分析了频谱特性。试验结果表明,减小冲击距离:(1)上游所有频段的噪声都明显上升,极角α=120°总声压级(OASPL)在L <10D时增加了10～17 dB;(2)下游α=30°的噪声能量向低频转移,且频谱在L <10D时变化不明显;(3)偏流板产生噪声的中、高频段对边线影响较小, α=90°的频谱迅速衰减,在L <10D时形成陡峭的峰值。研究证实在噪声最强的方向(α=120°),随冲击距离的减小偏流板贡献的噪声功率占比呈线性增加。冲击距离小于势流核时,偏流板贡献大部分噪声能量, L=7D～5D时占比超过80%。另外射流冲击产生的噪声指向性明显,冲击噪声和后缘分离噪声在不同方向取得主导地位,相应频谱分别在上游和下游呈现高频主导和低频占优的特性。     

匹配场处理舰船辐射噪声级估计方法

针对水声信道对舰船辐射噪声声传播的影响,进而导致声源级测量结果不准确的问题,提出了基于匹配场处理的舰船辐射噪声级估计方法。在海洋环境噪声为空间均匀高斯白噪声的假设下,当海洋环境参数已知、信噪比满足一定要求时,匹配场处理能有效地给出被测噪声源的位置信息及该位置处的能量响应。从能量估计角度出发,推导了声源位置处匹配场输出响应的能量修正因子计算公式,从理论上证明了匹配场处理在被测声源位置处输出响应与能量修正因子的乘积为真实声源级的最小方差无偏(MVU)估计。该方法首先选择合适的声场计算模型计算拷贝场向量,对接收到的辐射噪声信号进行匹配场处理,得出接收信号级和被测声源位置;其次利用该位置所对应的拷贝场向量替换能量修正因子公式中的真实信道传输函数以计算能量修正因子的估计值;最后由接收信号级与能量修正因子估计值相乘得出舰船辐射噪声声源级的MVU估计。针对典型的浅海水声信道,进行了计算机仿真试验,结果表明:该方法能有效地进行舰船辐射噪声测量,当信噪比满足一定要求时,测量得到的声源级与实际声源级相比,误差小于1 dB。      

色关联噪声驱动下双模激光随机共振

运用线性近似方法,计算得到了关联色噪声和输入周期信号作用下双模激光增益模型输出信号光强的功率密度谱和信噪比,讨论了信噪比随系统参数的变化关系.研究结果发现:在系统的参数和输入信号的频率满足一定条件时,信噪比不仅随噪声强度变化出现了传统的随机共振现象,还发现其随自饱和系数c2、输入信号频率°及交叉耦合参数b的变化都出现了随机共振.     

消声器测量回路系统的噪声预测

气动技术的发展大大推动了工业自动化和生产现代化的进程,但气动回路系统的气流噪声是气动技术的主要缺点,气动降噪引起了工业应用部门和学术界的广泛关注。木文以消声器测量回路系统为例,对回路系统的噪声源进行了分析。首先用三维ＬＤＶ系统对系统中用于电磁阀等排气噪声的声源的孔板的流场进行了测量,较为翔实的得到了平均速度及湍流强度和雷诺应力等湍流量,分析了其同一般的收缩喷嘴射流的异同关系。同时测定其声场,分析其噪声方向特性,找出了声场和流场的一些内在关系,揭示了孔板的噪声产生机理。并对孔板这一声源进行了分析,提出了精确的孔板噪声预测公式。最后对回路系统的其他部分的噪声进行了预测,综合预测结果同实验吻合较好,为气动系统的降噪提供了理论指导。     

偏置信号调制下噪声关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

在噪声受偏置信号调制的情况下,讨论色噪声之间的关联受时间周期调制所驱动的单模激光系统中的随机共振.用线性化近似的方法计算了输出信噪比.具体讨论输出信噪比随噪声自关联时间、噪声强度和偏置信号的变化关系.发现输出信噪比随抽运噪声强度和自关联时间的变化出现随机共振,而偏置信号会降低随机共振的峰值.实际应用中应控制优选偏置信号强度. 关键词： 偏置信号 色噪声 时间周期调制 噪声间关联程度