Theoretical study on active control of sound radiation based on planar sound source

Active control of low frequency sound radiation using planar secondary sources is theoretically investigated. The primary sound field originates from a vibrating panel and the planar secondary sources are modeled as simply supported rectangular panels in an infinite baffle. The sound power of the primary and secondary panels is calculated, and then a series of formulae are derived to obtain the optimum reduction in sound power. Finally, active reduction for a number of secondary panel arrangements is examined, it is concluded that when the modal distribution of the secondary panel does coincide with that of the primary panel, one secondary panel is sufficient. Otherwise four secondary panels can guarantee considerable reduction in sound power over entire frequency range of interest.     

黄金与钻石

黄金与钻石，除了它们共同点缀着许多婚礼外，它们还有着另一种亲缘关系，即它们几乎具有相同的声阻抗．一种物质的声阻抗是被定义为由该物质的密度乘上在该物质内声的传播速度．黄金是公认的高密度物质，但在金中传播的声速的数值却是中等的，它们的数值是3330m／s；而钻石的密度比较低，但它的声速却可达到18190m／s，几乎是宇宙飞船围绕地球轨道飞行速度的两倍左右．虽然黄金与钻石在许多方面有着不同的特性，但它们的声阻抗却几乎相等．这个性质使它们彼此具有相互吸收声能或耗散声能的倾向．     

二维声子晶体线缺陷聚声效应研究

基于数值方法研究了含线缺陷的二维声子晶体的聚声效应.利用结合超元胞技术的平面波展开法及有限元方法,分别对线缺陷二维声子晶体的能带结构及其内部声场分布规律进行了计算分析;以线缺陷轴线上声压梯度放大倍数表征聚声效果,分析了声子晶体结构参数对该放大倍数的影响规律.结果表明,填充率大、结构规模适当的二维线缺陷声子晶体具有更好的聚声效果;线缺陷的理想位置应在声子晶体的几何轴线上.此结果可为高效声能量回收器件的设计提供理论支持.     

声纳——水中耳目

 雷达,对我们每个人来说并不陌生.在电影中,我们看到呼呼旋转的雷达天线,或高踞于军舰之顶,或矗立于群山之巅,十分壮观而引人注目.但是这个发现空中之物的眼睛,探测风云雷电、预报气象的有力工具,在水中却成了“近视眼”.而利用声波传递信息的声纳成了船舶舰艇的水中耳目.什么是声纳“声纳”(SONAR)一词是第二次世界大战期间由声音(SOund)、导航(NAvigation)和测距(Ranging)三个英文字母的字头构成的.当时的声纳系统确实只限于导航和测距的功能.但经过四十多年的发展,今天声纳的定义就大大扩充了.我们应当把声纳理解为“利用水下声波判断海洋中物体的存在、位置及类型的方法和设备”.     

复合声子结构的声场模拟及噪声-压电转化设计

城市噪声作为一种污染源,给人们的生活带来不便;同时噪声中蕴含的能量没有被合理利用,造成浪费。为了解决此问题,该文设计引入了点缺陷的声子晶体、纤维层、压电材料复合结构,对入射噪声进行有效吸收并在点缺陷处对入射声压有较明显的声压加强。采用有限元和边界元的方法,对该复合结构的降噪发电效果进行数值模拟。结果显示在输入声压为2 Pa时,声子晶体结构带隙1.1 kHz处,吸声系数达到0.6,压电片有最高的输出电压0.5 V,输出功率密度达到308.49μW/cm~3。与传统降噪结构相比能更好地实现对声能的吸收与利用。     

噪声源非均匀分布海洋环境噪声水平声能流理论分析

研究水平非均匀分布噪声源所产生的各向异性海洋环境噪声场声能流。提出一种混合型非均匀分布噪声源模型,理论分析并数值计算了此模型情况下的环境噪声场水平声能流。结果表明:非均匀分布噪声源引起的海洋环境噪声场具有显著非零平均水平声能流;不同接收点的水平声能流明显不同;其幅度和方向取决于各个局部海域不等强度声源产生的合成噪声声能流矢量和。研究了两接收点间噪声的声压和振速水平分量、振速水平分量归一化相关系数随两接收点间距的关系,各量之间表现出较强相关性,为分析水下矢量声场目标探测技术性能提供理论依据。      

厚度振动模式下背衬结构PZT的声能特性

为了充分利用埋入混凝土中压电陶瓷所激励的声能,采用了一种在压电陶瓷圆片结构的一面设置金属背衬的方法将压电陶瓷双侧的声能集中到一侧,提高了声指向性和声能。实验表明:该方法能使同距离下压电陶瓷圆片轴向声能提高10倍以上,并且得到了声能的相对增量随背衬厚度和声激励频率之积变化的特性曲线。声信号的谱分析还表明:背衬没有改变声信号的主频和主峰区间的频率带宽;当声激励频率为谐振频率79kHz时,最优背衬厚度为2.4mm;当声激励频率f为60kHz～100kHz时,接收端声能相对较大,适合用于实际的压电埋入式超声无损检测。     

SS-1声振筛分仪的研制

本文介绍了一种以声能筛分物料的筛分仪的构造、原理及技术参数，通过对比试验证明其筛分性能优于手工和机械筛分性能，它能筛分出常规方式难以筛分的小于0．1mm粒径的微细物料．     

用声或超声检测印刷电路板焊点质量

美国Battelle-Columbus实验室,采用声或超声技术检测印刷电路板的焊点质量,取得结果.其原理如图1所示.图中发射换能器T产生的超声波激励焊点H,使焊点在同一频率域响应,这一响应用全方位接收换能器R来检测.发射换能器T的频率响应为T(f)     

混响声场条件下水声互易传递函数的测量及应用

对不规则的混响声场情况的互易测量方法进行了理论研究,对相关测量误差提出了修正方法。通过测量结果的空间平均和混响环境对声能密度影响的评估,修正了声源体积速度的计算值,并在水中进行了试验验证。经修正后的互易测量结果与正向实测结果基本一致。表明混响声场不影响互易原理有效性的成立,但影响了声源体积速度的计算,进而影响了应用互易原理对传递函数的测量。提出的修正方法在不规则的混响声场情况下简单有效,结论为今后基于互易原理的工程应用提供了参考和依据。