国家自然科学基金(11274387)
- 作品数：4 被引量：8H指数：2
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- 水下强声波脉冲引发的空化气泡运动和声辐射
- 2013年
- 通过建立由等离子体声源、PCB压力传感器和高速相机等构成的实验测量系统,研究了强声波脉冲引发的空化气泡运动和二次声辐射。通过实验,观察到了强声波脉冲特有的波形结构,空化气泡的成长、膨胀和坍缩过程以及气泡坍缩时辐射的声信号。其次,利用Gilmore方程和Bernoulli方程,从理论上对空化气泡的运动和声辐射进行了数值模拟和分析。研究结果表明:(1)在强声波脉冲正压区的作用下,空化气泡将受到压缩并围绕"准平衡态半径"振荡;在强声波脉冲负压区的作用下,空化气泡将出现膨胀、坍缩和回弹的物理过程。(2)空化气泡坍缩时周期性辐射的声脉冲持续时间极短,具有"冲击波"的特点。
- 张军曾新吾陈聃张振福
- 关键词：声辐射
- 水下强声波脉冲负压的产生和空化气泡运动被引量：6
- 2012年
- 首先利用高速摄影和压力传感器测量的方法,对曲面反射式水下强声波脉冲的传播和聚焦过程进行了实验研究.实验研究发现,椭球面反射罩在起到汇聚声能的作用的同时也将使得强声波脉冲在传播过程中形成负压区,并由此而引发近场声传播通道上空化气泡群的产生.在实验结果的基础上,进一步利用基于Kirchhoff衍射定理的声传播模型和大振幅条件下的QX气泡运动方程,对强声波脉冲负压区的形成原因及空化气泡的运动过程进行了数值计算和分析.研究结果表明,在焦前区,源于反射罩内表面的"尾波"和出口处的"边缘波"在传播过程中将形成反射波中的负压区;在焦后区,源于反射罩顶点的"中心波"在传播过程中将形成反射波中的负压区.在反射波作用下,空化气泡体现出了"正压区受压缩并振荡,负压区膨胀"的运动特点.在反射波之后,空化气泡将出现成长、坍缩和回弹等典型的物理过程.研究结果对曲面反射式水下强声波传播物理规律的认识具有实际意义.
- 张军曾新吾陈聃张振福
- 大功率调制气流声源阵列的相干合成实验研究被引量：2
- 2013年
- 完成了调制气流声源阵列的相干合成实验.提出了利用主动相位控制方法实现调制气流声源阵列相干合成的思路,介绍了基于随机并行梯度下降算法的声源阵列相干合成的原理.对利用该算法实现声源阵列的相干合成进行了数值模拟,完成了双调制气流声源阵列在远场的相干合成实验,并给出算法参数的合理设置方案.实验结果显示,基频成分的相干合成效果明显,算法收敛时测点处的声压级相比单源发射增加了4dB,接近于各单源功率谱中基频成分相干合成、其他频率成分非相干合成的结果;结果表明实验中算法能够有效控制各调制气流声源辐射声波的相位,取得了明显的相干合成效果.
- 周泽民曾新吾龚昌超赵云田章福
- 关键词：相干合成随机并行梯度下降
- 基于NFxPEM算法的调制气流声源的非线性补偿被引量：1
- 2013年
- 针对调制气流声源存在较强的谐波畸变,将声源系统等效为Hammerstein非线性模型,利用该模型下的预失真技术对声源进行非线性补偿研究。根据辨识的Hammerstein模型中静态非线性部分带有直流分量的特点,给出了考虑直流分量补偿的预失真算法,并用数值仿真验证了算法的准确性和直流分量补偿的必要性。在非线性补偿实验中,根据单频信号辨识得到Hammerstein模型参数,采用NFxPEM算法求得对应的预失真Wiener模型参数和预失真波形。实验结果表明,与直接发射相比,补偿发射后声波的功率谱中谐波能量有所下降,而基频能量有小幅度的上升,说明了研究思路的正确性。
- 周泽民曾新吾龚昌超田章福孙海洋
- 关键词：HAMMERSTEIN模型非线性补偿
