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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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    平面超薄准直器件的参数依赖性

    胡洁王昊泽
    799-803页
    查看更多>>摘要：该文设计了一具有高效强指向性的平面超薄人工结构,当平面声波垂直入射到该结构时,若中心狭缝处产生的Fabry-Perot(F-P)共振和两侧类亥姆霍兹凹槽的共振频率耦合时,会产生一具有高度指向性的准直声束.通过对结构两侧的凹槽阵列的作用、凹槽周期D和凹槽数量r的探讨,发现凹槽阵列可将散射声波转换成声表面波,大大提高了透射效率,同时结构的共振频率、声透射率和准直效果与D、r的变化关系不大,说明对该结构准直效应产生影响的是F-P共振频率和类亥姆霍兹共振器共振频率,与布拉格散射无关.这一发现有助于在降低结构尺寸的同时仍保持结构的有效性,为后续指向性器件的应用提供了理论依据.

    高指向性人工结构F-P共振类亥姆霍兹共振器

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    单极随钻声波测井换能器感知信号类型的研究

    张超陈辉胡恒山王军...
    804-809页
    查看更多>>摘要：为了认识测量信号所对应的力学类型及相应类型的钻铤波在钻铤内的分布,该文将理论模拟的随钻声波测井波形与实验波形进行对比.与前人单独考虑压电效应或井孔传播效应不同,该文模拟单极随钻声波测井响应时,将发射器、接收器、光滑钻铤和井孔结构作为一个整体,采用有限元法计算模拟了电压源激励下接收器记录的声压信号和位移信号.将模拟的声压波形与电压信号进行比较,发现二者的钻铤波与斯通利波相对幅值相差较大,而模拟的径向位移波形更接近电压信号.进一步比较理论波形与小模型井内实验测量到的电压信号,证实电压信号更接近位移信号而与声压信号差异明显.这表明当钻铤光滑时,单极随钻声波测井换能器感知的主要是径向位移信号.研究还表明声压信号中的钻铤波能量主要集中在钻铤内壁,径向位移信号中的钻铤波能量主要集中在钻铤外壁.

    随钻声波测井换能器声压径向位移压电效应

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    拖曳阵被动合成孔径目标深度稳健估计

    李天宇李宇黄海宁迟骋...
    810-820页
    查看更多>>摘要：使用水下无人平台作为拖曳阵的载体,进行被动目标深度估计具有灵活性高和隐蔽性好的优点.针对实际应用中存在的平台自噪声干扰和阵列瞬时随机加速度扰动问题,提出了一种稳健的目标深度估计方法.该方法分为3个步骤,首先对阵元接收信号进行自适应噪声抵消和相位抖动滤波,然后对声压进行距离积分实现简正波模态估计,最后计算模态匹配度,最大值对应的深度为目标深度估计结果.仿真表明在干扰背景下该方法的目标深度估计稳健性优于传统方法,声源频率、合成孔径距离和信干比决定了目标深度估计误差.利用实验数据验证了该方法对水下低频线谱声源的深度估计能力.

    目标深度估计水下无人平台拖曳阵

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    南中国海海域存在孤立子内波条件下的声场统计特性

    张青青李整林秦继兴
    821-830页
    查看更多>>摘要：利用南中国海浅海海域低频声传播起伏实验中获取的水文数据,结合二维平流模型重构出声传播路径上的动态声速场,使用蒙特卡洛方法研究了有无孤立子内波经过时声传播路径上的声传播损失统计特性,并与实验结果进行了对比分析.仿真和实验结果表明:当孤立子内波经过声传播路径时,声传播损失起伏剧烈;与"下发上收"相比,"下发下收"情况下传播损失的概率分布更加分散.

    孤立子内波声传播损失统计特性浅海

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    浅海波导中简正波干涉特征频率增强

    孟瑞洁周士弘戚聿波
    831-838页
    查看更多>>摘要：针对浅海波导中水平线列阵接收的低频宽带低信噪比信号,提出了一种利用多拍信号相干累加来提高干涉简正波特征频谱信噪比的方法.这种方法主要针对未知距离和声源形式的运动声源,对不同时刻(或接收距离)处阵列输出信号进行warping变换,根据干涉简正波的特征频率不变性,通过搜索距离与径向速度的比值来对齐未知距离下warping变换后的谱峰频率,进而通过相干累加来增强信号干涉简正波的特征频率.仿真和海上实验数据分析均验证了方法的性能.

    浅海波导warping变换简正波干涉特征频率相干累加特征增强

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    浅海单矢量传感器宽带声源三维定位仿真

    于梦枭周士弘
    839-848页
    查看更多>>摘要：针对浅海水平不变波导中利用单矢量传感器的低频宽带声源三维被动定位问题,首先利用平均声强器估计声源方位;其次,通过分离后的简正模声压和水平振速分量联合处理获得运动声源相对速度,进一步基于垂直复声强中简正模相干项特征频率不变性以及长时间窗口中多快拍信号的统一处理,建立以warping变换归一化频谱强度和作为代价函数的距离搜索处理器,估计该段信号的初始距离,进而获得各时刻声源距离,所提出的方法避免了对拷贝声场和引导声源的依赖.信噪比大于10 dB时,相对误差在11.33％之内;最后,利用多阶简正模相干项与非相干项能量的模基处理方法,当声场中存在三阶以上简正模时,对声源深度进行匹配估计.仿真分析表明,单个矢量传感器能够完成声源的方位、距离及深度的三维定位.

    浅海波导低频宽带声源三维定位单矢量传感器

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    结合空化微泡母小波变换的高空化噪声比超快速主动空化成像方法

    田淑爱丁婷田志鑫杨录...
    849-856页
    查看更多>>摘要：为了提高空化图像的质量,该文提出一种结合空化微泡母小波技术(CBWT)、波束合成和平方差值求和减影(SSD)的超快速主动空化成像方法.该方法首先发射平面波并接收空化回波信号;其次,基于RPNNP模型构建空化微泡母小波,对空化回波信号进行连续小波变换;再次,对获得的小波系数进行波束合成,包括延迟叠加算法(DAS)、最小方差算法(MV)和相干系数最小方差算法(MVCF),再结合SSD,得到空化图像.结果表明,与未采用CBWT相比,基于CBWT-DAS-SSD、CBWT-MV-SSD和CBWT-MVCF-SSD的空化噪声比分别提高了16.34 dB、15.07 dB、17.71 dB.该方法可提高空化成像质量,为空化动态实时监控提供参考.

    超快速超声空化成像微泡母小波技术波束合成算法数字减影

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    相控阵超声检测成像技术在耐张线夹压接质量检测的应用研究

    季昌国余超
    857-867页
    查看更多>>摘要："三跨"线路耐张线夹压接质量影响着电网运行安全,目前耐张线夹压接质量检测均存在一定的局限性,该文提出了基于相控阵超声检测技术的耐张线夹检测方法.首先对耐张线夹相控阵超声检测图谱进行了信号分析,证明相控阵超声成像技术可直观有效地检测耐张线夹漏压和欠压等压接质量缺陷.此外,为提高相控阵超声检测成像质量,分析成像影响因素,采用控制变量法研究线阵探头频率、孔径和焦距对耐张线夹相控阵检测成像的影响规律.研究发现:低频探头检测时耐张线夹检测信号会发生重叠,探头频率增大时,分辨力提高,但声波衰减增大,频率选择时要综合考虑对分辨力和灵敏度的影响;随探头孔径的增大,近场区长度增加,系统分辨力和灵敏度提高,但孔径增加受到工件外形尺寸的限制,一般选择孔径时应保证铝中的近场区长度不小于铝套管厚度和单根铝导线直径之和;聚焦区域的成像质量明显优于非聚焦区域,孔径变小时,焦点位置对检测结果的影响增大,检测时将焦距设置为铝套管厚度时检测成像效果最佳.研究结果对于相控阵超声成像在耐张线夹压接质量检测上的工程应用具有重要的参考价值.

    耐张线夹相控阵超声检测成像分辨力灵敏度频率孔径焦距

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    小直径棒材纵波斜入射检测仿真分析

    王铮刘骁
    868-875页
    查看更多>>摘要：采用超声水浸聚焦纵波斜入射方式进行小棒材表面、近表缺陷检测时,声波在水/棒和棒/缺陷界面会发生反射、折射、散射、衍射及波型转换等一系列物理变换.此时缺陷可检性对声波入射条件十分敏感,常出现由于检测条件设置不当而导致缺陷漏检、误检的情况.为解决这一问题,该文针对小棒材纵波斜入射检测中的主要参数——入射纵波角度和检测水距,开展声场及缺陷声响应仿真,研究检测参数对不同部位缺陷检测能力的影响,并对仿真结果进行试验验证.通过研究发现,对于ϕ10 mm高温合金小棒材,入射纵波角度为19.4◦、折射横波角度为45◦、检测水距等于聚焦探头焦距时,对表面刻槽和近表面横孔缺陷均可获得较好的检测效果.实验验证结果表明研究制定的检测方案可有效检测出小棒材表面和近表面缺陷.

    小棒材缺陷横波仿真声场

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    脉冲超声换能器声场测试系统的设计

    张国才游泳沈洋邢秀文...
    876-884页
    查看更多>>摘要：脉冲超声换能器是超声检测的关键部件,为了获取其声场特性参数,该文基于小球反射法,采用虚拟仪和单片机技术设计了工业用圆形晶片活塞声场测试系统.系统的程控交互界面采用美国国家仪器公司研制开发的图形化编程软件LabVIEW设计,通过调用动态链接库与系统核心硬件超声发射接收卡进行数据通信及对其功能进行设置,同时系统上位机通过RS232串口与下位机单片机通讯,实现对三轴扫查平台的多种扫查方式控制.该系统可实时显示脉冲换能器声压分布图像,并可通过对声压分布数据实现对换能器近场长度及扩散角等参数的测量.

    脉冲超声换能器声场特性小球反射法LabVIEW单片机

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