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期刊信息/Journal information
应用声学
应用声学

王秀明

双月刊

1000-310X

yysx@mail.ioa.ac.cn

010-82547761

100190

北京海淀北四环西路21号

应用声学/Journal Applied AcousticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是声学领域的学术刊物，由中国科学院主管，中国科学院声学研究所与中国声学学会联合主办.是中国自然科学核心期刊、中国科技论文统计用刊.国内外公开发行.办刊的宗旨是繁荣应用声学事业，促进新成果的开发与推广，促进科研、工程技术人员与生产的实践者之间的相互了解和合作。本刊登载应用声学各个分支及其交叉学科在国内外的新进展、新动态的综合性评论介绍，研究工作的论文、简报，工业生产或科学实验中的技术成果，制作工艺的革新与经验交流等.此外，还刊登新书评价，声学标准，国内外的重要声学消息会议报道。
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    高速列车下穿机场地下车站时周边区域辐射噪声预测

    林毅民李盈利黄晴张汉青...
    1017-1024页
    查看更多>>摘要：为研究高铁车站及综合交通枢纽周边区域的噪声水平与分布,该文采用统计能量分析法建立结构-声腔子系统模型,对高速列车以不同速度级(250 km/h、300 km/h和350 km/h),单车越行、两车中部交会和两车端部交会这三种形式通过机场地下车站时,车站上方综合交通枢纽周边路面区域的辐射噪声进行了预测.研究结果表明,两列高速列车以较高速度在端部交会时,周边路面风井出口区域存在较大噪声,其原因在于列车交会端的风井存在较大的噪声值,并进一步对主要噪声频谱特征进行了分析.最后,通过在地下车站风井壁面处铺设不同厚度的吸声材料,有效降低了周边路面区域的噪声值.该研究可以为高速列车高速过机场地下车站时改善周边路面噪声环境提供参考建议.

    声学高速列车统计能量分析噪声预测

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    GIS支持下的城市三维建筑格局对道路交通噪声的影响

    李静文王亚婷张韬廖明旭...
    1025-1034页
    查看更多>>摘要：道路交通噪声具有极强的时空特征.该文基于地理信息角度,选取西南城市某复杂环线道路为研究对象,构建环线道路交通噪声地理信息系统(GIS)预测系统,通过相关性分析和构建地理加权回归模型探究城市三维建筑格局与道路交通噪声污染的关系.结果表明:环线道路交通噪声GIS预测结果符合正态分布,预测值与实测值之间不存在显著性差异,预测误差可控.街区网格最小研究单元内,平均GIS预测值(Ave_GIS)解释变量为建筑物平均周长(Ave_C)、建筑基底面积与总用地面积的比值(BCR),平均投诉密度(Ave_TSMD)解释变量为高度>24m的建筑物所占的比例(HBR)、高度>24m的建筑物数量总和(NHB)和所有建筑中最大高度与最小高度差(LHR).地理加权回归拟合效果优于普通最小二乘法,不同三维建筑格局要素对Ave_GIS和Ave_TSMD 两种噪声污染指数空间影响分布均存在不均衡性,相关影响作用BCR>Ave_C;NHB>LHR>HBR.在分析影响程度及原因后对城市道路交通噪声防治提出相关建议以降低噪声污染影响,提高人居环境质量.

    三维建筑格局道路交通噪声模拟预测地理加权回归

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    楔块耦合的碳纤维增强复合材料褶皱缺陷全聚焦成像

    张海燕黄强张辉朱文发...
    1035-1043页
    查看更多>>摘要：褶皱是碳纤维增强复合材料中最主要的缺陷类型之一,当使用超声相控阵对复合材料薄板进行检测时,由于采集系统非线性效应和电子串扰等干扰会引发盲区现象,掩盖了薄板内的褶皱信息.为削弱盲区影响,考虑在相控阵与复合材料薄板(小于10 mm)之间增加楔块,提出楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法.基于费马原理与斯涅耳定律,建立楔块耦合的多层介质超声波传播模型;制备含褶皱缺陷的碳纤维增强复合材料试样,搭建超声相控阵数据采集系统,采集全矩阵数据;将楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法和传统全聚焦方法的成像效果进行对比.结果表明,基于楔块耦合的最短路径射线追踪全聚焦方法能减小试样表面盲区深度,修正声时偏差,削弱盲区影响,恢复出试样内的褶皱缺陷.相比传统全聚焦方法,纤维褶皱长度、褶皱顶部高度、褶皱角度这3个参数表征的精准程度分别提高了5.9%、4.1%、4.2%.该文为碳纤维增强复合材料薄板褶皱缺陷的检测提供了新思路.

    超声相控阵全聚焦方法最短路径射线追踪碳纤维增强复合材料褶皱

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    优化贝叶斯非局部均值算法的超声图像去噪方法

    徐宇飞于明邢文宇他得安...
    1044-1052页
    查看更多>>摘要：为了去除超声成像中可能产生的斑点噪声,提出了一种基于优化贝叶斯非局部均值算法的超声图像去噪方法,重点探讨优化算法改进的两个方面:(1)针对原始非局部均值算法运算复杂度高这一问题,应用像素预选择算法优化去噪时间;(2)针对原始算法只适用于加性高斯噪声的问题,利用伽马分布噪声模型,通过贝叶斯公式推导出适用于超声斑点噪声的非局部均值算法,引出皮尔逊距离来计算图像块之间距离,并且通过多次实验,得出噪声标准差和滤波参数的比值关系,实现参数自适应.为了评估优化算法的去噪能力,在模拟超声图像和真实超声图像上分别进行实验验证,结果表明,该优化算法去噪效果更好,图像边缘和细节保持能力更强;且在运行效率方面,较原始非局部均值算法有较大提升.

    超声图像图像去噪非局部均值算法皮尔逊距离

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    纵弯耦合的小型超声手术刀换能器

    胡负稷魏翔宇王海波周佳骏...
    1053-1059页
    查看更多>>摘要：为减小超声手术刀的体积并提高换能器效率,研究了一种纵弯耦合的小型超声手术刀换能器.该换能器将刀杆与前盖设计为一整体以减小体积,在换能器上设不对称凹槽来实现纵弯耦合振动,从而提高效率.建立了小型超声手术刀换能器的等效电路,根据等效电路设计了换能器结构尺寸;使用有限元仿真验证了换能器的纵弯耦合振型,分析了凹槽尺寸对弯振幅度和频率的影响,优化了凹槽的尺寸.根据最终的设计方案制作了换能器实物并进行了测试,该换能器谐振频率为51.5 kHz,尖端振幅72.5µm,达到手术使用要求.

    换能器超声手术刀纵弯耦合

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    大直径桩端岩溶三维高精度成像方法

    张邦张炀周杰
    1060-1069页
    查看更多>>摘要：在岩溶地区,大直径桩基础受桩端岩溶的威胁较大,传统的钻探和物探等手段难以实现桩端岩溶三维精细探测.该文提出了一种基于超声成像原理的桩端岩溶探测方法,使用超声相控阵传感器在桩底采集全矩阵数据,采用全聚焦方法可对桩端岩溶成像.为解决超声远场成像横向分辨率低的问题,在桩底多个测点采集全矩阵数据,采用多面阵合成孔径全聚焦技术进行远场成像,实现桩端大范围、大深度、高精度成像.制作1:1足尺桩基岩溶实验模型并开展了探测实验,证实了该方法的有效性,并结合工程实例检验了该方法的实用性.结果表明,该方法可以对桩端10m深度范围内的岩溶进行三维高精度成像,探测分辨率达0.1 m.该方法为大直径桩端岩溶提供了一种全新的、有效的探测技术和手段,对保障岩溶区桩基施工安全与质量控制具有重要的意义.

    大直径桩岩溶探测超声相控远场成像高精度

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    《应用声学》第七届编委会主编、副主编工作会议在北京召开

    《应用声学》编辑部
    1069页
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    生物组织内低频振动声信号特性仿真研究

    确太降初贺新明罗婕妤曹琳娜...
    1070-1078页
    查看更多>>摘要：振动声成像是一种新兴的超声成像方式,它是通过间接获取生物组织的声学和机械信息进行成像,同时弥补了传统超声医学成像分辨率不足的问题,具有潜在的临床应用价值.然而,目前振动声成像的组织对比度不高,其中一个重要原因是需要进一步明晰不同生物组织内的低频振动声信号特性,因此探究不同组织对低频声振动的敏感度和差异性极具价值.该文基于k-Wave声学仿真平台,通过构建扇形阵列双频聚焦超声的声传播仿真模型,计算并分析了共焦区的声辐射力大小及低频振动声信号的幅值特性.此外,考察了生物组织特性、双频聚焦超声换能器的张角大小、中心频率以及分瓣数对低频振动声信号幅值的影响.仿真研究结果表明:不同生物组织内低频振动声信号的幅值存在差异,与组织参数密不可分.使用大张角聚焦超声换能器可增大共焦区的动态声辐射力,进而提高超声激发声发射信号强度.此外,换能器中心频率的选取会影响超声激发声发射信号的强度;改变换能器分瓣数N的大小,超声激发声发射信号幅值的变化不明显.该研究为明晰不同生物组织内振动声成像的物理机制提供了理论支撑.

    双频聚焦超声振动声成像低频振动声信号生物组织

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    超声相控阵隧道注浆检测的阵列优化及降噪算法

    周鲁李国伟孙晓玲王瑞...
    1079-1092页
    查看更多>>摘要：为了快速准确地检测盾构隧道的注浆质量,提出一种超声相控阵检测的方法.通过改进粒子群遗传算法(GA-PSO)来优化换能器的布设,并提出GA-VMD-SG集成算法对超声信号进行降噪处理,同时对超声相控阵检测注浆质量的过程进行数值模拟,结合两种算法和缺陷回波来验证检测效果.结果表明:通过GA-PSO算法优化后的超声相控阵32阵元和128阵元的最大旁瓣值分别为-40.96 dB和-48.22 dB,在降低换能器成本和成像数据量的情况下能保持较好的声学性能;GA-VMD-SG算法优化超声回波后的RSN值为16.6774,RMSE值为0.1943,降噪效果较好;对数值模拟数据进行回波分析可以有效检验注浆缺陷,验证了基于阵列优化及降噪算法的隧道注浆超声相控阵检测是可行有效的.

    超声波相控阵隧道注浆检测粒子群遗传算法稀疏阵列降噪算法

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    混合k空间经颅聚焦超声相位校正

    闵尊清何佳儒吴灿文程中文...
    1093-1101页
    查看更多>>摘要：经颅聚焦超声是一种非侵入性治疗方式,为脑功能性疾病的治疗提供了一种新思路,其常见的应用有血脑屏障打开、脑部肿瘤消融、神经调控等.由于颅骨的异质性,超声在传播过程中会产生畸变,需要一定的相位校正实现超声的聚焦.利用时间反转结合k空间伪谱可以实现对于非均匀的颅骨进行相位校正.然而,在相控聚焦过程中,同时提高相位校正的精度和减少计算的时间是一个矛盾的关系.该文提出伪谱法和角谱法相结合的混合k空间方法在较短时间内优化相位校正,k空间伪谱模拟非均匀的颅骨部分,角谱法模拟均匀的脑组织部分,并对经兔颅骨后的声场进行仿真与测试.结果表明,混合k空间和k空间相位校正方法得到焦点处的声压差和位置差较小,分别为3%和6%.在模型网格大小为310×310×300条件下,混合k空间相位校正方法的相位计算时间(14.98 min)与k空间方法(91.73 min)计算时间相比大幅降低,在脑超声治疗临床方面具有良好的应用前景.

    聚焦超声相位校正角谱法k空间

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