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期刊信息/Journal information
声学技术
声学技术

张叔英

双月刊

1000-3630

sxjs@21cn.com

021-64048159-222

200032

上海市小木桥路456号

声学技术/Journal Technical AcousticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国科学院声学所东海研究站、同济大学声学研究所、上海市声学学会和中船重工集团726研究所合办的学术性刊物(季刊)，1982年创刊，国内外公开发行，已被《中国物理文献》数据库收录，是《中国科技引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，是中国科技论文统计源期刊，被《中国核心期刊(遴选)数据库》收录，在"万方数据－数字化期刊群"全文上网。并由《中国学术期刊(光盘版)》和《中国期刊网》全文收录，被评为《CAJ-CD》执行优秀期刊。2004年3月被评为中国科技核心期刊，2004年4月经专家评审，被评为中文核心期刊，并入编《中文核心期刊要目总览》(第四版)。本刊专业范围包括：超声学、生物医学超声学、电声学、水声学、海洋声学技术、建筑声学、噪声控制、生理和心理声学、声信号处理、换能器和声系统等。凡有关上述专业内容的科研论文、实验报告、综述评论、研制总结、使用经验等等，均欢迎向本刊投稿。此外，本刊还承接有关新产品的广告业务，质量保证，收费合理，欢迎刊登。
正式出版
收录年代

    基于高阶间断伽辽金法的多孔介质声传播

    麦梓伦刘宇飞黄健健欧阳文轩...
    751-760页
    查看更多>>摘要：多孔介质声学材料由于其结构及优秀的声学性能在航空、船舶与海洋工程等领域中应用广泛.传统的多孔介质声传播声学仿真方法主要从频域出发,对于宽频声源,其计算量相对较大,并且无法得到声传播的非定常物理过程.从时域路线出发的计算气动声学可以仿真出声传播的非定常过程,但目前在多孔介质的声传播问题上应用较少.时域计算声学要求数值格式具有高精度、低耗散特征.文章在非结构网格上采用高阶间断伽辽金方法求解与多孔介质声学Zwikker-Kosten模型结合的线化欧拉方程,得到在空气和多孔介质中的声传播过程.对多孔介质地面以及三角形多孔介质声屏障两种模型的声传播典型算例的数值模拟表明,该高阶计算方法适合复杂多孔介质环境的声传播数值仿真且具有显著的高精度特征,该方法在求解实际工程中复杂多孔介质环境下的声传播具有巨大潜力.

    声传播多孔介质高阶间断伽辽金方法线化欧拉方程Zwikker-Kosten方程

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    粗糙海底散射对浅海混响有规干涉结构的影响

    杨华秦继兴左乙茹庞杰...
    761-771页
    查看更多>>摘要：在浅海波导中,海底混响是构成混响的主要因素.由于波导效应,浅海海底混响在时间-频率域会出现稳定的有规干涉结构,但是该结构受海底散射影响严重,为准确提取有规干涉结构带来困难.文章通过条件生成对抗网络、仿真建模和实验验证,分析了不同海底声学参数与混响有规干涉结构的关系,讨论了粗糙海底散射对浅海混响有规干涉结构的影响.结果表明,海底底质参数如海底声速对混响波导不变量取值影响较大,海底界面参数会破坏混响有规干涉结构的观测及混响强度.在利用条件生成对抗网络恢复混响干涉条纹时发现,短时傅里叶变换时频参数的选取会影响混响干涉条纹的恢复效果.初步研究表明,信号确定的时频参数与相关粗糙海底参数相匹配时,干涉条纹的恢复效果较好.

    混响有规干涉结构粗糙海底散射波导不变量短时傅里叶变换

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    基于相函数和耦合简正波的高效声传播模型

    孙聿超胡长青杨雪峰赵梅...
    772-781页
    查看更多>>摘要：针对水平变化波导中脉冲传播计算效率低的问题,文章提出了一种改进的宽带耦合简正波模型,该模型将简正波本征值满足的相函数表达式与全局矩阵耦合简正波方法相结合,通过对相函数进行公式变换提取频率和深度,将水平变化波导中的宽带本地简正波本征值的计算从频率、深度、本征值实部和虚部的四维寻根降低至本征值实部和虚部的二维寻根,计算效率得到大幅度提高,而全局矩阵耦合简正波方法可以稳定高效地计算水平变化波导声场.因此,这种改进的宽带耦合简正波传播模型在保持准确性的同时,具有更高的计算效率.对水平变化波导的宽带声场进行了数值仿真,结果表明,在斜坡环境声场仿真将海底分成 40阶梯或更多时,文中模型在与COUPLE07模型保持相同准确性水平的情况下,计算效率比COUPLE07模型提高了5.9倍以上.

    相函数宽带耦合简正波方法全局矩阵本征值

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    密集连接神经网络在远距离水声目标探测中的性能分析

    胡梦璐冯海泓洪峰毛海全...
    782-789页
    查看更多>>摘要：由于水声目标辐射噪声的低信噪比特性,探测远距离水声目标具有一定挑战.为提升远距离水声目标探测的准确率,文章提出一种基于密集连接神经网络和自注意力机制的方法.该方法提取信号的梅尔倒谱系数作为特征,在密集连接神经网络头部添加自注意力模块以捕获关键信息,经过多个密集块后输出探测结果.在实测数据集上进行实验,分析了自注意力机制添加与否、输入特征不同、接收端深度不同时模型的性能变化.应用在未来几天的数据测试模型的任务中,探测范围在小于 10 km时,探测准确率为 93.3%,探测范围扩大至 20 km时,探测准确率为90.34%.实验结果表明,模型在信噪比不小于-6 dB时实现了水声目标探测,在增加更多的低信噪比样本后,仍具有一定探测能力,且其性能优于其他模型.此外,训练集包含多种信噪比条件下的数据时,探测性能会有进一步提升.

    密集连接神经网络水声目标探测深度学习特征提取信噪比

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    基于非线性超声混频及衰减补偿的微裂纹检测

    连江卫朱武军李晨宇项延训...
    790-796页
    查看更多>>摘要：非线性超声混频方法因对早期微损伤灵敏度较高而用于微裂纹定位检测研究.由于超声波传播过程的信号衰减,基于非线性参数的微裂纹定位检测往往具有一定偏差.文章提出基于衰减补偿的非线性超声混频方法,并将其用于疲劳微裂纹的准确检测研究中.以 4333M4 低合金高强度钢试样为研究对象,采用两列横波相互作用产生和频纵波的非共线混频模式,根据声波的衰减现象以及超声波产生混频信号的传播过程,分别对基频和混频信号进行衰减补偿,修正了非线性系数.分别制备不同长度疲劳微裂纹试样,并沿深度方向进行扫查,对比衰减补偿前后非线性系数的变化规律,结果表明采用衰减补偿后的非线性系数检测微裂纹长度更加准确,并且同一频率比的不同基波频率检测结果具有较好的一致性,证明了所提出方法的普适性.研究结果表明,结合衰减补偿的非线性超声混频方法能够较准确地检测微裂纹,为金属材料中微裂纹的检测提供了一种更精确的方法.

    非线性超声非共线混频微裂纹衰减补偿

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    基于超声C扫图像反卷积的棒材缺陷定量方法

    董明田辉马宏伟陈渊...
    797-802页
    查看更多>>摘要：缺陷定量评价一直是无损检测领域研究的重点,超声波的扩散会导致C扫描图像边缘模糊,影响缺陷定量的准确性.为了提高棒材缺陷定量的准确性,提出了一种棒材超声C扫描图像反卷积方法.基于多元高斯声束模型(multi-gaussian beam model,MGB),根据超声波在曲面界面的传播规律,推导了棒材水浸超声成像系统的点扩散函数(point spread function,PSF).利用四轴超声水浸检测系统对含有平底孔的尼龙棒进行了检测,得到了C扫描图像,然后用Richardson-Lucy(RL)迭代算法对C扫描图像进行反卷积处理.使用 6dB下降法分别对原始图像和反卷积处理后的图像进行定量分析.结果表明,反卷积处理后定量误差更小,特别是将直径 1.5 mm平底孔的误差由88%降低到了18.7%.

    点扩散函数多元高斯声束模型Richardson-Lucy(RL)迭代算法棒材工件

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    基于超声共振谱的点阵结构杆缺失无损检测

    梁恩辅孙朝明沈显峰孙凯华...
    803-810页
    查看更多>>摘要：经金属增材制造生产的点阵结构在航空航天、国防军工中的应用不断增长,而与之相应的缺陷检测方法仍然欠缺.现有的工业CT检测方法成本高、耗时长,难以满足对大量点阵结构进行检测的需求.文章基于超声共振谱,采用马田系统分类算法对点阵结构零件的杆缺失缺陷进行了无损检测研究.马氏距离与杆缺失数目呈现正相关,通过调整马氏距离分界阈值的高低来改变检测指标的严格程度,可以灵活地调整对异常样品的检测要求.仿真和实验研究结果表明,所提方法能够根据马氏距离的量值准确地识别杆缺失零件.文中的研究为保障增材制造生产的点阵结构零件的完整性与可靠性提供了参考.

    超声共振谱点阵结构马田系统无损检测

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    光热治疗中纳米材料的三维光声实时示踪和量化评估

    叶皖力陈盈娜程茜
    811-815页
    查看更多>>摘要：光热治疗是一种新兴的肿瘤治疗方式,主要通过具有高光热转换率的靶向纳米材料注射入瘤内实现.为了达到最优化治疗效果,需要对纳米材料在体移动轨迹和瘤内富集情况进行实时示踪和准确量化评估,因此需要一种有效的影像方式.文章采用实时三维光声/超声融合成像方法,实现了肿瘤体中纳米材料富集过程的特异性成像示踪,量化评估了纳米材料在肿瘤体内的富集规律,实现了对靶向光热治疗纳米材料的实时监控.

    光声成像纳米材料在体检测

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    增量式模糊PI控制超声手术刀振动频率的研究

    魏鹏程周光银邬云杰何苗...
    816-823页
    查看更多>>摘要：在超声波换能器的谐振系统中,传统的频率跟踪方法由于启动时间长、工作频率带宽窄造成系统的实时性不理想.因此,文章提出了通过--LC匹配网络中电流和电压的相位角变化来反映系统的谐振频率失调情况,并根据相位角的变化匹配谐振频率实现对换能器的频率跟踪的方法,并采用模糊控制思想,改进固定增益比例积分(proportional integral,PI)控制策略,减少了超调量和系统响应时间.利用Matlab软件进行了模糊PI的在线仿真,以相位角大小和相位角随时间变化率为模糊PI输入,谐振频率为输出.模糊PI输出PI控制器所需的Kp和Ki变化量实现自适应改变PI控制器输出,自适应改变谐振频率.仿真及实验结果表明,电流电压相位角可以在有效时间内追至0°,PI控制的超调量可以有效减少,该方法使得整个系统获得更好的频率跟踪效果.

    超声换能器谐振频率跟踪LC匹配模糊PI控制

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    基于"凸节"结构的超声温度传感器设计

    杨小梅梁海坚魏艳龙王高...
    824-831页
    查看更多>>摘要：温度参数是航空发动机在燃烧稳定性试验中的重要参数,基于单晶氧化物的超声测温相对于其他测温方法具有范围广、稳定性好的优点.首先,分析并设计传感器参数,通过COMSOL有限元仿真模拟"凸节"结构在不同直径及曲率下声波的传输及传感器工作状态,其结果表明"凸节"模型具有良好的声速-温度特性;然后,采用激光加热基座法生长新型"凸节"结构的蓝宝石声波导杆,制作与仿真参数一致的超声温度传感器并搭建测温系统,在工作温度 1600℃的高温炉完成传感器静态标定,其测试结果验证传感器可在 1 600℃高温环境连续工作 5h,重复性达 95.43%,单位灵敏度为 12.57～35.72 ns·(℃·m)-1.与激光刻蚀"凹槽"结构相比,这种"凸节"结构表现出卓越的结构稳定性和抗氧化性,更能满足高温测试需求,为解决高温环境监测和新型材料的结构研究提供了新方法.

    蓝宝石波导超声测温"凸节"结构有限元仿真

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