圆孔非线性声阻抗三维时域仿真与特性分析

为研究有限振幅声波作用下圆孔的非线性声学特性,提出了基于三维时域计算流体动力学(CFD)仿真的圆孔非线性声阻抗提取方法,通过求解层流方程来模拟声信号在圆孔及上下游的传播,以及采用横向周期性边界条件来考虑高穿孔率时圆孔之间相互作用的影响。研究了不同幅值声波作用下孔径、厚度和穿孔率对声阻抗的影响规律,通过对质点振速幅值、频率和板厚等组成的无量纲参量进行非线性回归分析,得到了圆孔非线性声阻抗的拟合公式,并将其转换为可考虑多频声波影响的时域模型。最后结合声阻抗时域模型和有限差分方法计算了直通穿孔管消声器在小振幅和有限振幅声波作用下的传递损失,通过与实验测量结果的比较,验证了拟合公式的准确性和实用性。     

圆孔声学非线性效应的数值模拟

本文发展了一种离散涡模型,模拟了在高声强声波作用下圆孔处发生的涡脱落过程。进而计算了圆孔中的声质点速度,并分析了孔中速度的畸变情况、最后给出了圆孔的非线性声阻和声抗的理论值。非线性声抗的理论预测是现有的研究圆孔声学非线性效应的准稳态模型没有满意解决的问题,因而所做的有关尝试是本文工作的特点之一。     

声波导——研究非线性物理的工具

声波导——研究非线性物理的工具￥中国科学院声学研究所＠李贤徽声波导———研究非线性物理的工具设想有一束强绿光在光纤中传播．如果周期性地改变光源的强度，就可以观察到红光和蓝光沿光纤交替出现；更远处，又可以看到绿光明暗交替变化．只要光纤足够长，能量损失足够小，...     

声波在双层非线性介质中传播的二极管现象

假设声波在双层一维非线性系统中传播时线性部分满足波动方程,非线性部分类似于非线性薛定谔方程的非线性部分.对该模型正反两个方向分别入射相同的声波计算透射率发现:一定频率及强度的声波在模型中具有单向透过性,表现出声二极管的行为;随着非线性强度差异的增强,单向导通性显著提高.     

高声强下微圆孔声学非线性效应vena收缩系数的研究

在研究高声强下微圆孔声学非线性效应时,准定常模型的一个明显不足是采用固定不变的 vena收缩系数,因而影响了预测精度。本文联合一种准定常方法和离散涡方法,给出了 vena收缩系数随入射声强的变化曲线,并与实验结果符合得较好。将本文准定常方法与 vena收缩系数曲线相结合来预测非线性声阻,不仅预测精度高,而且十分简便,适用于高声强条件下穿孔板共振吸声结构的工程设计。     

声流现象的研究及其应用

本文从声流产生的机理出发，综合了影响声流的诸因素，介绍了声流现象的检测方法及声流效应的应用。     

声波的“单行道”——声二极管的理论与实验研究

作为第一个可实现电整流的器件,电子二极管的发明标志着现代电子学的诞生,并在全球范围内引发了各个领域内的革命,最终深刻地改变了我们的整个生活.声波作为一种重要的经典波,具有比电磁波更为悠久的研究历史及更为普遍的存在形式.因此,若能设计并实现一种可像电子二极管控制电流那样对声能量进行整流的声学器件,这将对声学的器件制造、实际应用乃至整个声学研究领域都产生重大影响,其学术意义及应用价值的重要性不言而喻.文章详细介绍了利用超晶格与非线性声学材料构成的声二极管的理论与实验方面的最新研究进展.     

热声现象的一种非线性模型的研究

本文对一种准一维非线性热声模型进行研究,利用该模型初步预测了一种热声驱动器的工作特性,并采用一种更简便的差分格式对系统中发生的非线性现象进行了数值模拟。结果表明,在频域内和线性条件下,该模型简化为经典的线性热声模型,可以预测热声驱动器的起振温度梯度;在时域内和非线性条件下,该模型可以模拟热声系统内的瞬态压力波由初始增长,经过非线性演化,最终达到饱和的全过程;最后,还讨论了板叠上的温度差对饱和压力波的影响。     

二阶非线性热声理论模型研究

基于流体力学基本原理建立了热声系统的二维二阶理论模型,分析了由于系统中二阶物理量的存在所引发的非线性效应,讨论了热声系统中几个物理量由于非线性效应所带来的变化。最后,通过对该理论模型中流场方程的封闭性研究,简单分析了进行数值模拟计算的可行性。     

带孔硅纳米薄膜热整流及声子散射特性研究

本文基于非平衡的分子动力学模拟方法计算了带有三角形孔的硅纳米薄膜的界面热阻特性,结果表明300-1100 K范围内随着热流方向的改变,在含有三角形孔的硅纳米薄膜中存在热整流效应,热整流系数达28％.同时借助于声子波包动力学模拟方法,获得了不同频率下的纵波声子在三角形孔处的散射特性,结果表明纵波声子在散射过程中产生了横波声子,并且从三角形底部向顶部入射的声子能量透射系数比反向时平均低22％.不对称结构引起的声子透射率的差异是引起热整流效应的主要因素.     

AN ANALYTICAL INVESTIGATION OF THE DIRECT MEASUREMENT METHOD OF ESTIMATING THE ACOUSTIC IMPEDANCE OF A TIME-VARYING SOURCE

This paper presents an analytical investigation of the direct method of measurement of the source impedance of a linear time-variant source. The direct method yields a frequency-dependent effective source impedance which is routinely used in a time-invariant analysis to determine the insertion loss of two different acoustic loads applied to the same source. In such an analysis the strength of the source is assumed to be invariant with load. It is shown here that there is generally no precise correspondence between the effective source impedance as given by the direct method and the characteristics of the actual source. Furthermore, it is shown that the effective source impedance values given by the direct method are functions of the acoustic load and the location of the injected signal as used in the measurement. However, the effective source resistance is always found to be positive, in accordance with experimental measurements. In this regard the direct method is an improvement on the indirect method, where physically implausible negative resistance values are often found. Finally, it is shown that the effective impedance values as given by the direct method when used with a time-invariant analysis give rise to very accurate predictions of insertion loss, even when the strength of the actual time-variant source is allowed to vary with the acoustic load.     

经络电阻抗测量与应用的实验研究

目的：研究疾病和经络电阻抗之间的相互关系.方法：利用实验仪器对胃病患者在治疗前后两足三里穴位之间的电阻抗分别测量,并进行统计学分析.结果：患者在治疗前后,其穴位间电阻抗值存在显著的差异（p〈0.001）.结论：经络电阻抗的变化能够直观有效地监测疾病治疗效果以及评价疾病的愈后情况.     

旋转盘腔流场速度与压力的实验研究

本文描述一个旋转盘腔流场的实验研究。该盘腔由一个旋转盘，一个静止盘及静止的外围屏组成．实验表明在盘腔的两个盘面上都有边界层形成，在边界层中，流体除有切向速度外，还有沿径向的二次流存在。在边界层外的核心区中径向速度为零。一般来说，静盘边界层比转盘边界层向紊流转捩地要早。另外，压力的测量表明，在半径较大的区域中压力分布可由“流体以恒角速度旋转”的假设所得的结果近似。     

变阻抗线及预脉冲开关的设计与调整

本文介绍了变阻抗线的传输特性,电场分布及预脉冲开关的工作特性。给出了在电阻负载及二极管负载下变阻抗线及预脉冲开关性能的测试结果。     

声阻法中检测阻抗的测量和提高检测器灵敏度的设计

本文在声阻法检测器等效线路的基础上,提供一种测量检测阻抗的简捷方法。在已知检测阻抗的基础上,对于脱粘状态,进一步探讨了为提高检测灵敏度,如何选择检测器一些参量的方法。理论分析与实验结果较好地符合。对于脱粘状态的检测,灵敏度可以提高五倍以上。     

声空化强化振荡流热管传热实验研究

本文提出了声空化强化振荡流热管传热的方法,并对常规振荡流热管与声空化振荡流热管传热性能进行了对比实验,观察不同加热温度和声空化强度对热管传热性能的影响.实验结果表明在不同的声空化强度下,声空化振荡流热管传热均大于常规振荡流热管;在相同的加热温度下,声空化振荡流热管的当量导热系数均大于常规振荡流热管.声空化强化振荡流热管传热的方法是可行的.     

声速测量中反射端相位问题的讨论

本文在用共振干涉法测定空气中的声速实验里，就反射端的相位问题从理论上作了较深刻的讨论。     

固体间界面的物理模型和界面对声波的反射

简要描述了模拟两固体间界面特性的弹簧模型，该模型最早是根据静力学方法提出的，后来用固体间界面薄层的声波反射方法加以改进，从界面弹簧模型可以方便地得到界面外近似边界条件，其中包含界面“弹簧”振子的劲度常数和质量，文章还给出了两相间固体中界面声反射系数的表达式，介绍了测量界面劲度常数的超声反射谱方法。最后讨论了仍关声波与界面相互作用研究领域中最近的一些研究进展。     

回热器的热声直流模型及其效应研究

本文由基本的守恒方程出发,获得了能描述回热器存在声直流时的非线性动力学模型及由此而导致的非线性时均热力学效应。根据所得到的模型,考察了声直流对临界声功产生率温度梯度、回热器温度分布以及脉冲管制冷性能的影响。