狭长封闭声场的近似圆锥束跟踪法模拟研究

狭长空间声传播特性研究对于地铁，长廊等场所的音质设计是非常有意义的，本文提出了模拟狭长封闭声场的近似圆锥束跟踪法，利用它研究了矩形和非矩形狭长声场的空间分布特性。仿真结果表明，对于狭长声场，经典扩散场理论并不适用，而利用本文的数值模拟方法能正确地分析这类声场的特性。     

A note on the proper frequency resolution for the room transfer function in the phased beam tracing method

In the simulation of acoustic response of a room, one cannot satisfactorily estimate the transfer function or the impulse response with a sparse frequency resolution. We have studied about the frequency resolution for a satisfactory estimation of room transfer function or the reverberation time using the phased beam tracing method. In order to investigate what happens with the frequency resolution, a number of frequency resolution (0.01-1 Hz), which are usually employed in the numerical analysis, was tested for a room model. It was found that the total accumulated phase in a transfer function and the late part of an impulse response of a room are influenced by the frequency resolution. Main reason for the difference is the correct detection of non-minimum phase zeros, depending on the frequency resolution. A criterion for a proper frequency resolution was suggested by considering the modal density of three-dimensional space. When a sparse dataset was initially given, we showed that cubic spline interpolation can be used to enhance the precision of detection for non-minimum phase zeros.     

模拟封闭声场脉冲响应的圆锥束跟踪法

本文简要介绍了声场脉冲响应计算机模拟技术的基本状况,给出了一种将虚源法和声线法相结合的模拟方法－圆锥束跟踪法的原理和算法,并将其对一个实例的计算结果与虚源法进行了比较,最后对其实现过程中需要注意的问题进行了讨论。     

各向异性焊缝中超声相控阵瞬态声场仿真及缺陷定位方法

针对多层各向异性奥氏体不锈钢焊缝中超声相控阵瞬态声场的仿真问题,提出应用高斯声束等效点源模型计算宽带离散化的多个单频稳态声场,通过傅里叶变换将其拓展为瞬态声场,并分析了声场转换过程的主要影响参数。该方法可快速计算焊缝内部超声相控阵聚焦声场的瞬态能量分布和任意一点的时域波形信号。在此基础上针对多层奥氏体不锈钢焊缝内部缺陷的超声相控阵成像检测问题,提出利用上述时域高斯声束法对多通道缺陷散射信号进行时间反转计算,并根据时域声场焦点确定缺陷位置。最后通过实验,验证使用此方法检测实际奥氏体不锈钢焊缝试块内部缺陷的效果。结果表明,提出的方法能够确定缺陷位置,且计算速度快、运算量小,适合作为多层介质内部缺陷实时成像的声场仿真模型。     

多次漫反射法测量粉末中的杂质吸收光谱及其计算机模拟

本文提出了用多次漫反射法来测定粉末样品的杂质吸收光谱,其结果与同材料的透明片状样品的杂质吸收光谱基本一致,为了验证更普遍的对不同折射率粉末情况,文中采用假设模型,以计算机模拟方法,其所得的结果说明,当颗粒足够小,色散又不太大时,所得的粉末样品与透明片状样品的吸收光谱一致,只差一个未知的吸收光程,如再与另一特性参数(寿命或量子效率)测量相结合,即可用来确定稀土杂质在材料中的辐射跃迁几率等物理参数。     

基于声粒子分布积分的无网格声场计算方法

小尺度封闭空间内部声场的数值计算是声学设计、噪声控制等领域的关键技术。由于波动声学及几何声学方法计算频率上的限制,中频段声场计算问题一直是个难点。本文以声学无网格法为基础,提出了一种基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法。文中利用声线跟踪理论计算声场中的声粒子分布,并以某个时间点上的声粒子作为蒙特卡罗法中的积分点,将其应用于无网格法中,从而获得声场中的节点声压。利用该方法对一个矩形封闭空间的中低频声场进行了计算,并与模态叠加法、商用声场计算软件、经典无网格法的结果进行了对比,证明基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法在中低频段相较于传统基于网格的方法具有更高的精度。