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Ultrasound beam shift induced by short-beaked common dolphin’s(Delphinus delphis) tissues as an attenuating gradient material

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2021年第10期64卷 103-112页

作者： Chuang Zhang zhongchang song Steven WThornton Erqian Dong Peizheng Cao Feng Ye Xianyan Wang Yu Zhang Key Laboratory of Undenvater Acoustic Communication and Marine Information Technology of the Ministry of Education College of Ocean and Earth SciencesXiamen UniversityXiamen 361005China State Key Laboratory of Marine Environmental Science College of the Environment and EcologyXiamen UniversityXiamen 361005China Department of Biology and Marine Biology University of North Carolina WilmingtonWilmingtonNC 28403USA Affiliated Zhongshan Hospital of Xiamen University Xiamen 361005China Third Institute of Oceanography Ministry of Natural ResourcesXiamen 361005China State Key Laboratory of Marine Environmental Science College of Ocean and Earth SciencesXiamen UniversityXiamen 361005China

To understand sound propagation and beam formation, the physical properties of soft tissues from the biosonar system of odontocetes should be explored. Based on the acoustic impedance distributions of biosonar systems, these processes have been examined via numerical simulations. In this study, the images of a short-beaked common dolphin(Delphinus delphis) were obtained via computed tomography. Then, the dolphin was dissected to extract tissue samples for additional examination. In addition to the speed of sound and density measurements, the acoustic attenuation coefficients of the biosonar system in the forehead were tested. The results revealed that the inner layer of the forehead was characterized using low sound speed, low density, and high attenuation. Acoustic fields and beam patterns were then evaluated by setting acoustic attenuation coefficients at different levels. Sounds propagating along the low-attenuation path had a lesser reduction in amplitude. Beam directivities in near and far fields suggested that changes in attenuation distribution would cause beam patterns to shift. These results indicated the complexity of a dolphin’s sonar emission system and helped improve our understanding of sound energy attenuation via studies on the forehead of odontocetes.

关键词： short-beaked common dolphin acoustic attenuation beam pattern computed tomography

Analysis of echolocation clicks from Indo-Pacific humpback dolphins(Sousa chinensis)and East Asian finless porpoises(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)

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Chinese Journal of Acoustics 2022年第2期41卷 132-142页

作者： WANG Yueyun WANG Xianyan XU Xiaohui song zhongchang YANG Wuyi ZHANG Yu Chengyi University College Jimei UniversityXiamen 361003 Third Institute of Oceanography Ministry of Natural Resources ChinaXiamen 361000 Key Laboratory of Underwater Acoustic Communication and Marine Information Technology Ministry of EducationXiamen UniversityXiamen 361000 College of Ocean and Earth Sciences Xiamen UniversityXiamen 361000

Echolocation clicks of Indo-Pacific humpback dolphins(Sousa chinensis)and East Asian finless porpoises(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)were recorded and analyzed to deepen our understandings on vocalizations variability of these two endangered *** acoustic monitoring was used to record the clicks during boat-based field surveys in the Xiamen *** analyses show clicks emitted by Indo-Pacific humpback dolphins are characterized by short duration,high frequency,and broadband ***,clicks of East Asian finless porpoise have a relatively longer duration,higher peak frequency,and narrower *** duration,centroid frequency and-10 dB bandwidth of clicks are significantly different between these two species.

关键词： Asian East species

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白鳍豚超声波束形成的流固耦合机理

南京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1240-1246页

作者：宋忠长张宇魏翀厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361005 厦门大学海洋与地球学院厦门361005

研究了无指向性点声源在白鳍豚生物头部声呐系统作用下形成的声场.与传统鲸豚仿生声呐模拟中将上颌骨当作流体的模型不同,本文顾及到实际白鳍豚上颌骨的固体性质,利用流固耦合模型在仿真模拟中同时考虑了上颌骨的压力波与剪切波,并在此... 详细信息

研究了无指向性点声源在白鳍豚生物头部声呐系统作用下形成的声场.与传统鲸豚仿生声呐模拟中将上颌骨当作流体的模型不同,本文顾及到实际白鳍豚上颌骨的固体性质,利用流固耦合模型在仿真模拟中同时考虑了上颌骨的压力波与剪切波,并在此基础上对比了流固耦合模型下和流体模型下的白鳍豚产生的声场.结果表明,在流固耦合模型中,白鳍豚的上颌骨中存在沿着上颌骨界面传播的固体声波,而流体模型中的上颌骨则没有观察到固体声波,且固体声波的传播特点随着频率变化和上颌骨厚度变化都会发生变化.这些表明,白鳍豚生物声呐系统中上颌骨除了被广为接受的反射作用外,还起着引导产生固体表面波的作用.此外,两种模型的主瓣角和-3分贝带宽的频响特性表明剪切波的存在不会对这两项声场参数造成太大影响.这些对了解上颌骨等骨质结构在声波波束形成过程中的作用具有参考意义,为今后鲸豚仿真模拟以及生物声呐设计提供了一定的参考.

关键词：白鳍豚生物声呐声波流固耦合

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车用直喷柴油机变工况下的微粒排放特性

内燃机学报 1998年第2期16卷 139-144页

作者：刘忠长张兆合宋崇林刘巽俊吉林工业大学

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统，对６１１０型柴油机变工况下微粒排放做了研究。结果表明，在恒转速增扭矩变工况过程中，随着扭矩变化率的增大发动机的微粒排放量逐渐增加，并且发动机转速越低扭矩变化率对微粒排放量的影响越... 详细信息

采用自行设计的柴油机微粒袋式取样系统，对６１１０型柴油机变工况下微粒排放做了研究。结果表明，在恒转速增扭矩变工况过程中，随着扭矩变化率的增大发动机的微粒排放量逐渐增加，并且发动机转速越低扭矩变化率对微粒排放量的影响越大。扭矩变化率对不可溶组份的影响不明显，微粒排放增加的主要因素是可溶性有机组份的增加。在恒转速减扭矩的变工况过程中，随着扭矩变化率的增大微粒排放量逐渐减小。

关键词：柴油机微粒排放变工况汽车发动机

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宽吻海豚Click信号的时频滤波检测方法

声学学报 2017年第4期42卷 445-450页

作者：杨武夷孙馨喆宋忠长张宇杨燕明厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361000 厦门大学海洋与地球学院厦门361000 中国海洋局第三海洋研究所厦门361000

针对宽吻海豚Click信号检测提出了一种在信号时频图中基于Gabor滤波器的检测方法。该方法首先对声信号进行分段处理,计算每一段信号的时频图;然后设计Gabor滤波器,提取时频图中垂直方向的线条;对Gabor滤波处理后的时频图进行自适应阈值... 详细信息

针对宽吻海豚Click信号检测提出了一种在信号时频图中基于Gabor滤波器的检测方法。该方法首先对声信号进行分段处理,计算每一段信号的时频图;然后设计Gabor滤波器,提取时频图中垂直方向的线条;对Gabor滤波处理后的时频图进行自适应阈值处理,提取时频图中能量较强的区域;最后通过连通域分析确定Click信号的位置.仿真合成不同信噪比的测试信号,本文算法在Click信号和背景噪声平均功率比为15 dB的情况下,Click信号的找全率达到了99%,错误率为0%;对实际采集的声信号进行Click信号检测,找全率为100%。本文方法预期为海豚观测和海豚生物学行为的研究提供一定的技术支持。

关键词：宽吻海豚 Click 信号检测 Gabor 自适应阈值连通域声信号背景噪声测试信号像素值

中华白海豚和东亚窄脊江豚回声定位信号分析与比较

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声学学报 2021年第3期46卷 423-430页

作者：王月云王先艳徐晓辉宋忠长杨武夷张宇集美大学诚毅学院厦门361003 自然资源部第三海洋研究所厦门361000 厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室厦门361000 厦门大学海洋与地球学院厦门361000

为了增进珍稀齿鲸物种的了解和保护,对中华白海豚(Sousa chinensis)和东亚窄脊江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)的回声定位信号特性进行了分析和比较。通过船只观测与声学监听的方式对厦门海域中华白海豚和东亚窄脊江豚的回... 详细信息

为了增进珍稀齿鲸物种的了解和保护,对中华白海豚(Sousa chinensis)和东亚窄脊江豚(Neophocaena asiaeorientalis sunmeri)的回声定位信号特性进行了分析和比较。通过船只观测与声学监听的方式对厦门海域中华白海豚和东亚窄脊江豚的回声定位信号进行了调查,并对其声学参数进行了统计和对比。结果表明:中华白海豚回声定位信号具有持续时间短、高频、宽频带的特征;相较而言,东亚窄脊江豚则呈现时长较长、高频、窄频带的特点;声学参数统计上,两者在持续时间、中心频率、-10 dB带宽等指标上具有明显的差异性。

关键词：中华白海豚回声定位分析与比较

Damage Action of Alkali-resistant Glass Fiber in Cement-based Material

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2013年第4期28卷 761-765页

作者：吴会军 ZHAO Jing WANG zhongchang song Ting School of Civil and Safety Engineering Dalian Jiaotong University

The compressive strength and flexural strength with the same strength class cement mortar of the alkali-resistant glass fiber cement mortar were tested in standard and hot-water curing condition, and the damage mechanism of alkali-resistant glass fiber was studied. The interaction mechanisms of the chemical erosion and physical injury in different curing conditions were studied in order to summarize the damage mechanism of alkali-resistant glass fiber in cement-based materials, and chloride diffusivity coefficient and porosity of cement mortar were tested in the different curing conditions. The experimental results are that the strength of cement based materials and fiber cement slurry interface zone were closely related, and heat curing could accelerate the hydration of cement, but inevitably enlarge the defect.

关键词： alkali-resistant glass fiber cement-based materials damage heat curing condition micro-structure

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深孔爆破的炮孔封堵机理及参数优化研究

煤炭科学技术 2023年第4期51卷 21-29页

作者：尹忠昌宋俊生王文翰中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 应急管理部信息研究院北京100029

深孔爆破炮孔封堵质量的好坏直接影响到炸药能量的有效利用和爆破的破岩效果。通过理论分析、实验室模型试验、数值模拟和现场试验相结合的方法,对超深孔爆破时的炮泥封堵机理、封堵方式、封堵材料的选择以及封堵长度等参数展开研究,获... 详细信息

深孔爆破炮孔封堵质量的好坏直接影响到炸药能量的有效利用和爆破的破岩效果。通过理论分析、实验室模型试验、数值模拟和现场试验相结合的方法,对超深孔爆破时的炮泥封堵机理、封堵方式、封堵材料的选择以及封堵长度等参数展开研究,获得了炮孔在完全封堵作用下爆生气体对围岩的破坏作用及裂隙生成范围,优选了封堵方法和封堵参数,提高了炮孔封堵质量。在对炮孔封堵机理研究中,通过理论分析,推导出合理的最短封堵长度。在实验室模型试验中,通过对炮泥的直剪试验,获得了炮泥的黏聚力、内摩擦角等物理力学参数。应用LS-DYNA软件对有无封堵情况下的爆破模型进行模拟分析,得到无炮泥封堵时靠近自由面一侧岩体比有炮泥封堵时受到更大的应力作用,进一步分析有无封堵情况下炮孔内部及围岩的应力场分布规律,验证了炮泥封堵可以有效地减少爆生气体的逸出,将爆破能量更好地集中于岩石深部,使岩石径向裂隙更好的发育,说明有炮泥封堵情况下,爆炸应力波与爆生气体的共同作用可以更好地提高炸药破岩效率。通过PFC软件分析了不同封堵长度的炮泥移动规律,得到合理的炮泥长度是确保爆生气体作用及不产生外部破坏的主要因素,并验证了最短炮泥封堵长度的理论计算方法,同时现场试验效果进一步证实了有效的封堵长度的合理性。

关键词：深孔爆破炮泥封堵封孔参数优化封堵质量

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坚硬顶板切缝药包深孔预裂松动爆破技术研究

矿业科学学报 2021年第6期6卷 696-702页

作者：尹忠昌宋俊生胡少银高全臣中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 淮河能源集团煤业公司安徽淮南232001

以安徽淮南张集矿为背景,采用数值模拟和现场试验相结合的方法进行坚硬顶板松动爆破关键控制技术的研究。数值模拟了切缝药包深孔松动爆破效果,进行了普通药包爆破与切缝药包控制爆破现场对比试验。结果表明:所提出的基于切缝药包定向... 详细信息

以安徽淮南张集矿为背景,采用数值模拟和现场试验相结合的方法进行坚硬顶板松动爆破关键控制技术的研究。数值模拟了切缝药包深孔松动爆破效果,进行了普通药包爆破与切缝药包控制爆破现场对比试验。结果表明:所提出的基于切缝药包定向断裂的巨厚坚硬顶板超深孔松动预裂技术,可以扩大爆破裂纹定向扩展范围,解决超深孔松动预裂炮孔爆破底部眼间距过大的难题,从而实现对爆破破裂面及坚硬顶板的垮落位置的精准控制,以及人为调控周期来压步距,使坚硬顶板能够及时、安全垮落,实现工作面的连续安全开采。

关键词：坚硬顶板松动爆破数值模拟切缝药包