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基于EASE的指挥大厅声场仿真分析
1
作者 马士杰 薛京 《电声技术》 2023年第8期24-29,41,共7页
针对指挥大厅音频扩声系统设计,采用计算机模拟软件EASE对大厅进行声场仿真分析,对扩声系统声学参量做出预测。结果显示,通过计算机辅助设计,为扩声系统工程实施提供了扬声器布局方案和施工安装数据,提高了系统方案的设计与设备参数改... 针对指挥大厅音频扩声系统设计,采用计算机模拟软件EASE对大厅进行声场仿真分析,对扩声系统声学参量做出预测。结果显示,通过计算机辅助设计,为扩声系统工程实施提供了扬声器布局方案和施工安装数据,提高了系统方案的设计与设备参数改进效率,为各类指挥大厅扩声系统的设计提供一定的实际工程参考。 展开更多
关键词 扩声系统 EASE 声场仿真 扬声器布局 安装数据
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基于多元高斯声束模型的圆柱体超声检测声场仿真 被引量：9
2
作者 郭文静 陈友兴 +1 位作者 金永 王召巴 《应用声学》 CSCD 北大核心 2013年第5期354-360,共7页
为了提高圆柱体缺陷检测的准确性,需了解其超声声场分布。针对圆柱体实际检测的要求,本文采用超声水浸检测法。通过多元高斯声束模型分别模拟了实心圆柱体及空心圆柱体中的辐射声场,计算仿真了垂直入射与倾斜入射至圆柱体时的声场,实现... 为了提高圆柱体缺陷检测的准确性,需了解其超声声场分布。针对圆柱体实际检测的要求,本文采用超声水浸检测法。通过多元高斯声束模型分别模拟了实心圆柱体及空心圆柱体中的辐射声场,计算仿真了垂直入射与倾斜入射至圆柱体时的声场,实现了检测声场的可视化。通过计算得出仿真结构与实际理论相符,表明本论文的方法能够应用在圆柱体结构超声声场仿真中。 展开更多
关键词 圆柱体 声场仿真 水浸法 多元高斯声束
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MATLAB&VC++混合编程在HIFU声场仿真中的应用 被引量：3
3
作者 陶砚蕴 单鸣雷 徐萃华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第2期224-226,共3页
针对广泛应用于超声医疗的HIFU(高强聚焦超声)换能器,利用MATLAB与VC++的接口技术,混合编程设计实现了具有一定通用性质的HIFU声场仿真软件。可利用此软件对具有不同设计参数的HIFU换能器进行声场的声压分布仿真、-3dB焦域仿真等,具有... 针对广泛应用于超声医疗的HIFU(高强聚焦超声)换能器,利用MATLAB与VC++的接口技术,混合编程设计实现了具有一定通用性质的HIFU声场仿真软件。可利用此软件对具有不同设计参数的HIFU换能器进行声场的声压分布仿真、-3dB焦域仿真等,具有直观的三维图形输出,并可方便地进行设计参数与声场形态之间关系地分析。充分利用了MATLAB与VC++各自的优点,使两者优势互补,成功实现了一界面友好,实用高效的虚拟实验测试平台。 展开更多
关键词 MATLAB VC++ 混合编程 HIFU高强聚焦超声 声场仿真
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水下三维声场仿真与可视化方法研究 被引量：7
4
作者 孙雪海 笪良龙 李玉阳 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第9期116-120,共5页
水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计... 水下三维声场仿真和可视化是信息化条件下复杂水声战场环境研究的主要内容,对作战人员感知和利用水声战场环境具有重要的作用。针对水下三维声场仿真和可视化的特点,研究了在高性能计算平台下FOR3D模型的N×2D弱三维近似方法并行计算的策略和数据的组织方法,改进基于三维纹理映射体绘制算法,引入渲染到纹理的步骤进行实时的数据重采样、颜色映射和光照计算。仿真结果表明,该方法实现了水下三维声场的快速计算和实时体绘制,为水声战场环境感知和基于可视分析的辅助决策技术提供了重要的途径。 展开更多
关键词 水下三维声场仿真 可视化 并行计算 渲染到纹理 三维纹理映射
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声场仿真在室内语言清晰度评价中的应用 被引量：3
5
作者 彭健新 《电声技术》 北大核心 2002年第11期16-17,共2页
应用建筑声学设计软件ODEON对6个语言用厅堂进行建模仿真,获取室内语言清晰度参数,并分析这些语言清晰度参数之间的关系,得到一些有意义的结果。
关键词 声场仿真 室内 语言清晰度 建筑 早迟声能比 语言传输指数
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换能器阵列型超声抛光机理及声场仿真和实验研究 被引量：1
6
作者 李道朋 傅波 庄文敏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期24-34,共11页
为了提高工件表面抛光质量和抛光效率,对传统非接触式超声振动抛光进行了改进,将单个换能器换成换能器阵列,同时加入料筐的旋转运动,设计了实验样机。分析了超声抛光的材料去除机理,推导出单颗磨粒去除材料体积和磨粒振动速度的表达式... 为了提高工件表面抛光质量和抛光效率,对传统非接触式超声振动抛光进行了改进,将单个换能器换成换能器阵列,同时加入料筐的旋转运动,设计了实验样机。分析了超声抛光的材料去除机理,推导出单颗磨粒去除材料体积和磨粒振动速度的表达式。利用COMSOL对样机抛光槽内液体进行声场仿真,研究了换能器个数、换能器布置间距、换能器输入电压对抛光液声场分布的影响,优化了抛光槽底部换能器的布置方式,仿真结果显示,换能器个数为4个、布置间距为55 mm时,抛光槽中心区域声压分布更加均匀。实验探究了样机料筐转速、抛光时间、换能器输入电压对工件表面抛光质量的影响规律,确定了工件表面抛光效果最佳时的工艺参数组合,结果表明:料筐转速为50 r/min、抛光时间为80 min、换能器输入电压为150 V时,抛光效果最好,此时工件表面粗糙度减小量为0.019μm,表面粗糙度变化率为33.33%。 展开更多
关键词 换能器阵列 超声抛光 材料去除机理 声场仿真 表面抛光质量
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多层介质中超声相控阵声场仿真 被引量：4
7
作者 郭忠存 阎守国 张碧星 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第5期788-794,共7页
由于良好的声束偏转与聚焦特性,超声相控阵已经广泛应用于多层固体介质的缺陷检测。当超声束经过多层介质时,由于反射、透射以及模式转换的存在,多种声束存在于这种结构中,使得声场分析变得复杂。为了提高多层介质检测的准确性,有必要... 由于良好的声束偏转与聚焦特性,超声相控阵已经广泛应用于多层固体介质的缺陷检测。当超声束经过多层介质时,由于反射、透射以及模式转换的存在,多种声束存在于这种结构中,使得声场分析变得复杂。为了提高多层介质检测的准确性,有必要对超声声场的分布规律进行深入地了解。该文结合高斯声束等效点源模型以及射线追踪法,给出了相控阵声源在多层固体介质中激发声场的仿真方法,并且模拟计算了一维线型相控阵在楔块-铝-黄铜-钢四层固体介质中的辐射声场。通过对不同延时法则的计算,实现了声波在这种复杂介质中的偏转与聚焦,进而研究了不同焦点处聚焦声场的分布。结果表明:相控阵方法能使聚焦点处的声场幅值增大,能量集中,提高了检测分辨率;不同聚焦点处声场聚焦效果不同,实际检测时应根据检测区域结构及位置特点,合理放置相控阵换能器。与瑞利积分法的比较表明,该文的仿真方法适用于多层介质相控阵声场的计算。 展开更多
关键词 超声相控阵 多层介质 声场仿真
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体外超声碎石机声场仿真
8
作者 卜毅男 傅增祥 +1 位作者 金若鹏 姚远 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第12期86-89,共4页
体外冲击波碎石机(Extracorporeal shock wave lithotripter,ESWL)是治疗结石的主要手段,现阶段对其微观工作机理、动态声场分布等问题的研究尚处于起步阶段。通过对ESWL声场的建模及仿真可以对上述性能的研究带来很大的帮助。应用非线... 体外冲击波碎石机(Extracorporeal shock wave lithotripter,ESWL)是治疗结石的主要手段,现阶段对其微观工作机理、动态声场分布等问题的研究尚处于起步阶段。通过对ESWL声场的建模及仿真可以对上述性能的研究带来很大的帮助。应用非线性传播方程建立了ESWL声场的数学模型,并通过有限差分算法结合MATLAB软件的图形模块进行了数值仿真。模型不仅考虑了非线性的影响,还引入了衍射、和热粘性吸收对声波的作用,最大限度地与实际声场所受到的各种影响保持一致。仿真很好地反映出ESWL产生的高强度超声波传播的非线性及一些与线性声波传播显著不同的特性。对形象地了解ESWL声波的传播过程和ESWL反射罩优化设计有很好的参考价值。 展开更多
关键词 体外超声碎石机 声场仿真 有限差分算法
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基于CGAL与声线法的超声波声场仿真 被引量：2
9
作者 李西红 杨涛 《信息通信》 2017年第12期15-18,共4页
为了提高空气中超声波声场仿真的速度,提出一种基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)与声线法的声场仿真方法。利用高效的CGAL库模块,快速生成目标对象的STL文件格式数据,并在OpenGL环境中读取和绘制STL格式的三维对象... 为了提高空气中超声波声场仿真的速度,提出一种基于CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)与声线法的声场仿真方法。利用高效的CGAL库模块,快速生成目标对象的STL文件格式数据,并在OpenGL环境中读取和绘制STL格式的三维对象。使用声线跟踪法确定声线的传播路径以及声线与接收阵列面的交点,采用插值法增加接收阵元的声线密度以逼近实际情况,对接收阵元的中心进行插值来获取超声回波响应信号。实现了超声回波信号仿真的自动化,并且插值后接收阵元的声压更准确。 展开更多
关键词 声场仿真 声线跟踪 插值法 CGAL
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全矩阵线形超声换能器阵列声场仿真与设计 被引量：5
10
作者 宋寿鹏 张瑜 吴华清 《电子测量技术》 2019年第20期162-168,共7页
全矩阵超声成像作为一种新型超声检测可视化技术,其换能器阵列一直采用相控阵阵列结构。然而,全矩阵超声成像技术中阵元的激励模式和信号的接收模式与相控阵技术存在较大差异,对阵元产生的辐射声场和性能参数要求也不同,因此,继续沿用... 全矩阵超声成像作为一种新型超声检测可视化技术,其换能器阵列一直采用相控阵阵列结构。然而,全矩阵超声成像技术中阵元的激励模式和信号的接收模式与相控阵技术存在较大差异,对阵元产生的辐射声场和性能参数要求也不同,因此,继续沿用相控阵阵列结构,必然会导致阵列声场性能无法适应全矩阵成像的要求的问题。为此,从线形全矩阵超声成像原理出发,对线形换能器阵列声场进行了分析,建立了全矩阵模式下阵元辐射声场和指向性模型,推导出了-6dB扩散角,获取了阵元几何参数与指向性的关系模型,并根据远场条件,给出了阵元间距确定方法。通过对直列人工缺陷进行成像,并与相同阵元数和相同有效检测孔径的超声相控阵探头进行成像对比,试验结果表明,所设计的全矩阵线形超声换能器阵列的成像效果优于超声相控阵,对位置较深的缺陷检出效果显著,并且在有效检测孔径相同的情况下,阵元数远少于相控阵探头,且具有更高的缺陷检出率和分辨率。 展开更多
关键词 超声传感器阵列 全矩阵超声成像 缺陷检测 声场仿真
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基于圆环阵列的声场仿真及校准实验 被引量：1
11
作者 高兰 王月兵 贾梦雯 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1109-1114,共6页
针对圆环阵列中声波多途效应难以消除的问题,提出了采用不等间距圆环阵列的方法破坏声波各径的相干性来降低旁瓣性能,减少边缘衍射反射的干扰。通过仿真验证不等间距圆环阵列能够有效降低聚焦波束旁瓣,并根据仿真结果设计最佳环形阵列... 针对圆环阵列中声波多途效应难以消除的问题,提出了采用不等间距圆环阵列的方法破坏声波各径的相干性来降低旁瓣性能,减少边缘衍射反射的干扰。通过仿真验证不等间距圆环阵列能够有效降低聚焦波束旁瓣,并根据仿真结果设计最佳环形阵列结构。最后,在实验水池中对圆环阵列进行声场校准实验,分别利用脉冲波与连续波在4~8 kHz频率下激励换能器阵列工作,结果表明采用脉冲正弦信号激励的方法可在有限空间内准确测量换能器的轴向声压的特性。 展开更多
关键词 计量学 声压测量 圆环阵列 多途效应 声场仿真
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基于声场仿真技术的TRL相控阵探头设计与验证
12
作者 丁松 余小侠 陶铸 《科技视界》 2019年第25期5-7,共3页
TRL相控阵探头具有声束控制灵活、聚焦效果好等优点,广泛应用于粗晶材料的检测中。相控阵探头的选用直接影响了检测的有效性和可靠性。由于TRL相控阵探头参数设计复杂?成本较高,需要事先对检测对象进行分析研究,选用合适的探头参数进行... TRL相控阵探头具有声束控制灵活、聚焦效果好等优点,广泛应用于粗晶材料的检测中。相控阵探头的选用直接影响了检测的有效性和可靠性。由于TRL相控阵探头参数设计复杂?成本较高,需要事先对检测对象进行分析研究,选用合适的探头参数进行声场仿真,以确定最优的检测探头,提高检测工艺的可靠性和降低加工后测试产生的成本。本文介绍了利用声场仿真技术进行TRL相控阵探头的设计方法和试验验证,经实例表明,声场仿真技术可作为复杂相控阵检测技术开发的可靠的辅助手段,提高相控阵检测工艺的开发效率,为探头各项参数的选取、检测方法等提供参考。 展开更多
关键词 相控阵探头 声场仿真 粗晶材料
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单片七声道数字声场仿真器 YM7306C
13
作者 林子旭 《实用电子文摘》 1996年第7期25-27,共3页
提到数字声场处理,人们就不能不提到日本的雅马哈公司,该公司这方面的技术水平是领先于其他公司的。雅马哈公司近期推出的大规模集成电路YSS215和YM7306C更是取代了该公司AV功放中十余块集成电路,实现了硬件方面新的突破,这两个芯片都... 提到数字声场处理,人们就不能不提到日本的雅马哈公司,该公司这方面的技术水平是领先于其他公司的。雅马哈公司近期推出的大规模集成电路YSS215和YM7306C更是取代了该公司AV功放中十余块集成电路,实现了硬件方面新的突破,这两个芯片都是带杜比定向逻辑解码器的七声道数字声场处理器。不过严格地说,应该叫数字声场仿真(simulation)而不是数字声场处理(Processing)。本文介绍的是性价比很高的YM7306C。 展开更多
关键词 YM7306C 数字声场仿真器 仿真器 声场处理
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声速不均匀介质热声成像的声场仿真 被引量：2
14
作者 张弛 汪源源 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期430-436,共7页
为了精确表示声速不均匀介质热声成像的声场,提出了一种时域有限差分(FDTD)仿真方法。先用FDTD将热声成像的基本方程离散化,给出描述热声成像的离散差分方程;再对电磁波脉冲进行两次修正,以消除高频电磁波引入的计算误差。计算机仿真研... 为了精确表示声速不均匀介质热声成像的声场,提出了一种时域有限差分(FDTD)仿真方法。先用FDTD将热声成像的基本方程离散化,给出描述热声成像的离散差分方程;再对电磁波脉冲进行两次修正,以消除高频电磁波引入的计算误差。计算机仿真研究的结果表明:当介质声速不均匀时,FDTD仿真方法其准确度高于目前常用的飞行时间法。在仿真实验条件下,当介质的声速差异大于50%时,FDTD法的误差比飞行时间法小十倍以上。可见,FDTD方法是一种有效的热声成像声场仿真方法,可以为声速不均匀介质热声成像算法的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 不均匀介质 声场仿真 声成像 声速 离散差分方程 FDTD法 高频电磁波 飞行时间法
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基于LMS Virtual.Lab调相机机房噪声仿真分析
15
作者 陈传敏 杜鹏宇 +1 位作者 郭兆枫 刘松涛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期216-220,共5页
特高压直流输变电工程以其输送距离长、送电容量大、传输稳定性优良、可以灵活控制等各种优势在电力传输领域具有广阔的应用前景。其中,调相机作为直流输变电工程的重要组成部分,可以改善电网功率因数,维持电网电压水平。目前,调相机本... 特高压直流输变电工程以其输送距离长、送电容量大、传输稳定性优良、可以灵活控制等各种优势在电力传输领域具有广阔的应用前景。其中,调相机作为直流输变电工程的重要组成部分,可以改善电网功率因数,维持电网电压水平。目前,调相机本体的噪声问题影响着电网工人、周边居民的身心健康,对周边声环境造成污染,已经成为直流电网建设快速发展的重要挑战。因此研究调相机机房内外声场的分布对于噪声控制意义重大。根据声场有限元方法,在LMS Virtual.Lab中建立调相机机房声场仿真模型,并计算得到换流站调相机机房声场分布。之后通过与实测数据进行对比,验证仿真方法的准确性,并对模型进行优化改良,研究成果可以对调相机机房的后续降噪措施提供相应理论模型基础。 展开更多
关键词 声学 声场仿真 调相机 LMS Virtual.Lab 有限元分析
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非均匀组织医学超声发射声场仿真 被引量：6
16
作者 解卓丽 周浩 郑音飞 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期657-662,共6页
为了分析医学超声在非均匀组织中的分布特性,建立了超声发射声场的计算模型。采用交错网格有限差分法对耦合超声非线性方程进行数值求解,获得了声速、密度及非线性参数非均匀分布情况下人体腹壁组织内的超声声场分布数据。同均匀介质相... 为了分析医学超声在非均匀组织中的分布特性,建立了超声发射声场的计算模型。采用交错网格有限差分法对耦合超声非线性方程进行数值求解,获得了声速、密度及非线性参数非均匀分布情况下人体腹壁组织内的超声声场分布数据。同均匀介质相比:当声速均匀而密度非均匀时,声束仍聚焦良好,焦点处声能下降了1.8 dB;当密度均匀而声速非均匀时,声束发散严重,焦点处声能下降了3.8 dB,下降程度与非均匀组织接近。组织声速在空间分布的非均匀性是导致聚焦声束能量分布畸变的主要原因。 展开更多
关键词 非均匀分布 超声发射 声场仿真 医学超声 组织 非线性方程 有限差分法 非线性参数
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一种消除浅表组织病灶的微型线聚焦换能器声场的数值计算与仿真方法 被引量：2
17
作者 黄斌峰 惠春 +2 位作者 余立立 胡振林 居小平 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2010年第5期2117-2121,共5页
目的:本文涉及一种消除浅表组织病灶的微型线聚焦超声声场的数值计算与仿真,通过计算得出声场的三维分布,同时研究柱面自聚焦换能器各个参数对声场的影响,以指导微型自聚焦换能器的设计。方法:本文通过建立三维直角坐标系,应用Rayleigh... 目的:本文涉及一种消除浅表组织病灶的微型线聚焦超声声场的数值计算与仿真,通过计算得出声场的三维分布,同时研究柱面自聚焦换能器各个参数对声场的影响,以指导微型自聚焦换能器的设计。方法:本文通过建立三维直角坐标系,应用Rayleigh积分得出微型线聚焦超声换能器聚焦区域内每一点的声强表达式,运用C语言和matlab采用直接数值积分的方法对柱面聚焦超声换能器的声场进行了数值计算和仿真,得出声场的三维分布。结果:从声场的三维分布可以看出:按照本文给定的条件设计,微型线聚焦超声换能器展现出良好的聚焦性能,形成明显的焦域。和普通的柱面超声换能器相比,小型的柱面超声换能器形成的声场在z轴上的声场分布更均匀,x,y方向上衰减更快。结论:通过不同的参数对声场三维分布影响可以看出:微型线聚焦超声换能器的厚度,半径,张角和长度对聚焦的效果有明显影响。与给定的条件相比,选择较厚、半径和张角较大的换能器,能提高聚焦性能,而换能器的长度对聚焦效果影响不大。 展开更多
关键词 柱面换能器 声场仿真 超声聚焦
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基于吸收边界条件的平面直角坐标系下点声源声场的仿真 被引量：1
18
作者 徐瑶 彭虎 冯焕清 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1016-1021,共6页
现有的声场仿真方法多较为复杂,适用范围有着较大局限性,且对仿真区域之外的声场直接忽略造成较大误差.为此将时域有限差分算法引入到声场仿真中,通过基本公式的推导、吸收边界条件的计算和对角点的处理,实现了平面直角坐标系下简单的... 现有的声场仿真方法多较为复杂,适用范围有着较大局限性,且对仿真区域之外的声场直接忽略造成较大误差.为此将时域有限差分算法引入到声场仿真中,通过基本公式的推导、吸收边界条件的计算和对角点的处理,实现了平面直角坐标系下简单的余弦脉冲点声源和正弦连续点声源所产生声场的仿真.这种方法计算效率高,有着很广的适用范围和更好的仿真效果,并可以进一步推广至三维坐标中使用. 展开更多
关键词 时域有限差分算法 超声成像 声场仿真
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各向异性焊缝中超声相控阵瞬态声场仿真及缺陷定位方法 被引量：5
19
作者 史慧宇 郭忠存 +2 位作者 阎守国 张碧星 黄娟 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期447-455,共9页
针对多层各向异性奥氏体不锈钢焊缝中超声相控阵瞬态声场的仿真问题,提出应用高斯声束等效点源模型计算宽带离散化的多个单频稳态声场,通过傅里叶变换将其拓展为瞬态声场,并分析了声场转换过程的主要影响参数。该方法可快速计算焊缝内... 针对多层各向异性奥氏体不锈钢焊缝中超声相控阵瞬态声场的仿真问题,提出应用高斯声束等效点源模型计算宽带离散化的多个单频稳态声场,通过傅里叶变换将其拓展为瞬态声场,并分析了声场转换过程的主要影响参数。该方法可快速计算焊缝内部超声相控阵聚焦声场的瞬态能量分布和任意一点的时域波形信号。在此基础上针对多层奥氏体不锈钢焊缝内部缺陷的超声相控阵成像检测问题,提出利用上述时域高斯声束法对多通道缺陷散射信号进行时间反转计算,并根据时域声场焦点确定缺陷位置。最后通过实验,验证使用此方法检测实际奥氏体不锈钢焊缝试块内部缺陷的效果。结果表明,提出的方法能够确定缺陷位置,且计算速度快、运算量小,适合作为多层介质内部缺陷实时成像的声场仿真模型。 展开更多
关键词 焊缝结构 聚焦声场 相控阵 声场仿真 奥氏体不锈钢焊缝 缺陷定位
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空间冲激响应的稀疏阵列超声声场建模与仿真
20
作者 李金海 高晓蓉 +1 位作者 彭朝勇 罗林 《信息技术》 2018年第7期70-73,共4页
在工业探伤中,考虑到检测过程的操作方便性、安全性、检测结果的可信度,以及整个检测过程和检测设备的经济合理性等因素,最常用的是超声检测技术。文中对基于空间冲激响应的声场进行数学建模,分析了稀疏阵列的仿真方法,确定了稀疏阵列... 在工业探伤中,考虑到检测过程的操作方便性、安全性、检测结果的可信度,以及整个检测过程和检测设备的经济合理性等因素,最常用的是超声检测技术。文中对基于空间冲激响应的声场进行数学建模,分析了稀疏阵列的仿真方法,确定了稀疏阵列的结构模型以及阵列的仿真参数。通过对相控阵及不同稀疏阵列声场的仿真,研究了不同参数的变化对合成波束指向性的影响,对结果进行了比较分析,得出了提高合成波束分辨率的有效方法。 展开更多
关键词 无损检测 相控阵 稀疏阵列 声场仿真
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