检索结果-内蒙古大学图书馆

应用声学 2025年第1期44卷 1-12页

作者：陈诚刘洋郭建中林书玉陕西省超声学重点实验室、应用声学研究所、陕西师范大学西安710119

声黑洞结构具备独特的声波捕获和聚焦能力,已在许多声学领域展现出显著的应用优势和发展潜力。目前,声黑洞结构主要被应用于减振降噪,而其在开发更强大超声振动器件方面的研究还相对有限。基于此,开发了几种新型声黑洞功率超声振动系统... 详细信息

声黑洞结构具备独特的声波捕获和聚焦能力,已在许多声学领域展现出显著的应用优势和发展潜力。目前,声黑洞结构主要被应用于减振降噪,而其在开发更强大超声振动器件方面的研究还相对有限。基于此,开发了几种新型声黑洞功率超声振动系统,包括声黑洞超声手术刀和声黑洞浸入式化学反应器。通过在超声手术刀头设计中嵌入一维声黑洞轮廓,显著提升了刀头的振动位移和声能辐射,实现了更高效的手术切割和止血。此外,在浸入式声化学反应器的辐射头上引入声黑洞设计,扩大了声空化区域并增强了辐射强度,极大地提高了声处理效率。总的来说,声黑洞设计可以为高性能、高效率功率超声振动系统的开发提供创新方案,同时在功率超声器件小型化方面具有独特的应用前景。

关键词：声黑洞功率超声超声手术刀声化学反应器

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声驻波场中空化泡的动力学特性

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物理学报 2015年第12期64卷 288-295页

作者：沈壮志陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室西安710119

以水为工作介质,考虑了液体的可压缩性,研究了驻波声场中空化泡的运动特性,模拟了驻波场中各位置处空化泡的运动状态以及相关参数对各位置处空化泡在主Bjerknes力作用下运动方向的影响.结果表明:驻波声场中,空化泡的运动状态分为三个区... 详细信息

以水为工作介质,考虑了液体的可压缩性,研究了驻波声场中空化泡的运动特性,模拟了驻波场中各位置处空化泡的运动状态以及相关参数对各位置处空化泡在主Bjerknes力作用下运动方向的影响.结果表明:驻波声场中,空化泡的运动状态分为三个区域,即在声压波腹附近空化泡做稳态空化,在偏离波腹处空化泡做瞬态空化,在声压波节附近,空化泡在主Bjerknes力作用下,一直向声压波节处移动,显示不发生空化现象;驻波场中声压幅值增加有利于空化的发生,但声压幅值增加到一定上限时,压力波腹区域将排斥空化泡,并驱赶空化泡向压力波节移动,不利于空化现象的发生;当声频率小于初始空化泡的共振频率时,声频率越高,由于主Bjerknes力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动,不利于空化的发生,尤其是驻波场液面的高度不应是声波波长的1/4;当声频率一定时,空化泡初始半径越大越有利于空化现象的发生,但当空化泡的初始半径超过声频率的共振半径时,由于主Bjerknes力的作用将有更多的空化泡向声压波节移动,不利于空化的发生.

关键词：声驻波场声空化混沌主Bjerknes力

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径向极化压电陶瓷长圆管复合超声换能器的径向振动

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声学学报 2013年第3期38卷 354-363页

作者：林书玉王帅军付志强胡静王成会莫润阳陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室西安710062

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属... 详细信息

提出了一种圆管式径向复合压电陶瓷换能器,并对其径向振动特性进行了分析。该换能器由径向极化的压电陶瓷圆管以及金属外圆管组成。利用解析法得出了金属圆管以及具有任意壁厚的径向极化压电陶瓷圆管径向振动的机电等效电路。基于金属圆管与压电圆管的机械边界条件,得出了换能器的六端机电等效电路。在此基础上得出了换能器共振及反共振频率方程的解析表达式,给出了换能器的共振及反共振频率与其几何尺寸之间的依赖关系。利用数值方法对换能器的径向振动特性进行了模拟及仿真,并与解析结果进行了比较。最后,设计并加工了一些径向复合管式压电陶瓷换能器,利用精密阻抗分析仪对其共振及反共振频率进行了实验测试。研究结果表明,利用解析理论得出的换能器共振及反共振频率与数值模拟结果以及实验测试结果符合很好。

关键词：压电陶瓷换能器超声换能器径向振动圆管式复合极化共振频率方程机电等效电路

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声场中水力空化泡的动力学特性

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物理学报 2011年第8期60卷 379-388页

作者：沈壮志林书玉陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室西安710062

以水为工作介质,考虑了液体黏性、表面张力、可压缩性及湍流作用等情况,对文丘里管反应器中空化泡在声场作用下的动力学行为特性进行了数值研究.分析了超声波频率、声压及喉径比对空化泡运动特性以及空化泡崩溃时所形成泡温以及压力脉... 详细信息

以水为工作介质,考虑了液体黏性、表面张力、可压缩性及湍流作用等情况,对文丘里管反应器中空化泡在声场作用下的动力学行为特性进行了数值研究.分析了超声波频率、声压及喉径比对空化泡运动特性以及空化泡崩溃时所形成泡温以及压力脉冲的影响.结果表明,超声将水力空化泡运动调制成稳态空化,有利于增强空化效果.

关键词：超声波水力空化湍流气泡动力学

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双激励源压电陶瓷超声换能器的共振频率特性分析

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电子学报 2009年第11期37卷 2504-2509页

作者：林书玉陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室陕西西安710062

本文对具有两组压电陶瓷激励元件的夹心式功率超声压电换能器进行了理论及实验研究.当换能器中的两组压电陶瓷元件分别被激励时,换能器可以产生两组不同的共振及反共振频率.利用换能器的梅森等效电路,得出了其频率方程.探讨了换能器的... 详细信息

本文对具有两组压电陶瓷激励元件的夹心式功率超声压电换能器进行了理论及实验研究.当换能器中的两组压电陶瓷元件分别被激励时,换能器可以产生两组不同的共振及反共振频率.利用换能器的梅森等效电路,得出了其频率方程.探讨了换能器的共振频率及反共振频率与其几何尺寸及电学边界条件的依赖关系.研究表明,换能器的共振频率不仅与其几何形状和尺寸有关,而且与电学边界条件有关.在同样的几何尺寸下,电端开路时的共振及反共振频率大于电端短路时的共振及反共振频率.在两种电学边界条件下,换能器的共振及反共振频率与几何尺寸之间的依赖关系是相似的,即当换能器圆锥前盖板的半径比增大时,换能器的共振及反共振频率总是降低的.

关键词：双激励源换能器机电等效电路共振频率

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超声换能器焦区内软组织背散射信号频移与散射子粒径的相关性研究

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中国生物医学工程学报 2011年第3期30卷 370-376,397页

作者：马浪郭建中刘波朱铮宇陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室西安710062

基于超声波在生物软组织中的传播机理,研究聚焦超声换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量与组织超声特征散射子粒径的相关性。通过计算机模拟实验,探讨了组织的衰减系数和超声特征散射子的数浓度(单位体积内散射子的个数)... 详细信息

基于超声波在生物软组织中的传播机理,研究聚焦超声换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量与组织超声特征散射子粒径的相关性。通过计算机模拟实验,探讨了组织的衰减系数和超声特征散射子的数浓度(单位体积内散射子的个数)以及换能器的中心频率、带宽和聚焦性等参数对频移量的影响。模拟结果表明,换能器焦区内软组织超声背散射信号中心频率的偏移量随散射子粒径的增大而增加,近似呈线性增长的关系;偏移量与组织的衰减系数和发射换能器的中心频率、带宽等参数有关,这些参数越大,偏移量也越大;散射子的数密度、聚焦超声换能器的聚焦性等参数对频移量的影响不大。

关键词：聚焦超声源背散射信号散射子粒径频移量

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超声场中气泡的耦合运动

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声学学报 2011年第3期36卷 325-331页

作者：王成会林书玉陕西师范大学应用声学研究所西安710062 南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京210093

超卢场中气泡除径向振动外,还可能会平动并且相互影响。本文以考虑邻近气泡次级声辐射影响后的球形气泡径向振动模型为基础,结合气泡在声场中受到的力,利用数值方法研究了平面波声场中不同尺寸的两气泡径向振动和平动规律。发现尺寸较... 详细信息

超卢场中气泡除径向振动外,还可能会平动并且相互影响。本文以考虑邻近气泡次级声辐射影响后的球形气泡径向振动模型为基础,结合气泡在声场中受到的力,利用数值方法研究了平面波声场中不同尺寸的两气泡径向振动和平动规律。发现尺寸较大气泡的径向振动具有一定的本征性特征且具有较大平动位移。利用高速摄影系统定性地观察了气泡运动和泡群分布状态。实验表明大气泡以较快的速度平动同时伴有小幅径向脉动。我们还观察到了气泡相互吸引聚合的现象,此类行为可归结为次级声辐射的影响。

关键词：球形气泡超声场耦合运动径向振动高速摄影系统振动模型辐射影响数值方法

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液体中光击穿所激发声场的理论研究

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光子学报 2011年第10期40卷 1586-1589页

作者：高立民曹辉陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室西安710062

以液体中光击穿所激发声场为研究对象,在等离子体椭球模型的基础上,为方便理论计算,简化等离子体椭球模型,提出了等离子体椭圆盘模型,对光击穿所激发声场进行了理论研究.得到了等离子体椭圆盘辐射声场的声压规律,并利用椭圆坐标变换,依... 详细信息

以液体中光击穿所激发声场为研究对象,在等离子体椭球模型的基础上,为方便理论计算,简化等离子体椭球模型,提出了等离子体椭圆盘模型,对光击穿所激发声场进行了理论研究.得到了等离子体椭圆盘辐射声场的声压规律,并利用椭圆坐标变换,依据马修函数特性和模态的正交性,求得了等离子体椭圆盘振动位移的解析表达式.

关键词：光击穿辐射声场等离子体椭圆盘声压振动位移

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弹性管中泡群内气泡的非线性声响应

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物理学报 2014年第13期63卷 209-215页

作者：王成会程建春陕西师范大学陕西省超声重点实验室西安710062 南京大学声学研究所南京210093

将弹性管壁视为膜弹性结构,得到了管径较大弹性管中泡群内气泡弱非线性振动的动力学模型.利用逐级近似法对气泡的非线性共振频率、基频振动响应特性进行了理论分析.结果表明:气泡共振频率主要受泡群内气泡间相互作用的影响;气泡的非线... 详细信息

将弹性管壁视为膜弹性结构,得到了管径较大弹性管中泡群内气泡弱非线性振动的动力学模型.利用逐级近似法对气泡的非线性共振频率、基频振动响应特性进行了理论分析.结果表明:气泡共振频率主要受泡群内气泡间相互作用的影响;气泡的非线性共振频率将发生偏移,其偏移量取决于共振响应振幅;气泡的声响应区存在最大频率值;在声响应的高频率区内声响应幅值有多值性.

关键词：弹性管非线性共振相互作用气泡声响应

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软组织超声散射子频率特性的研究

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压电与声光 2011年第5期33卷 761-763,767页

作者：马浪郭建中刘波陕西师范大学应用声学研究所陕西省超声学重点实验室陕西西安710062

由于生物软组织对超声波的衰减、吸收等作用,组织超声背散射射频(RF)信号的中心频率会发生偏移,利用超声背散射RF信号中心频率的偏移量来估计软组织超声特征散射子的粒径等特征成为可能。该文在软组织超声背散射RF信号功率谱理论分析的... 详细信息

由于生物软组织对超声波的衰减、吸收等作用,组织超声背散射射频(RF)信号的中心频率会发生偏移,利用超声背散射RF信号中心频率的偏移量来估计软组织超声特征散射子的粒径等特征成为可能。该文在软组织超声背散射RF信号功率谱理论分析的基础上,制作了4种不同散射子粒径的实验仿体,并对实验仿体进行了信号采集和数据处理,研究其频率特性。研究结果表明,生物软组织超声背散射RF信号的中心频率随超声特征散射子粒径的增大而向低频方向移动,且越来越接近发射超声信号的中心频率。

关键词：软组织中心频率背散射RF信号偏移散射子粒径

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