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沉积层海底界面Scholte波水池实验

应用声学 2024年第5期43卷 1113-1121页

作者：王志超梁民帅李东林郁高坤彭临慧中国海洋大学海洋技术系青岛266100

海底界面Scholte波具有衰减小、传播距离远等特点,可应用于水下目标探测与海底参数反演。在实际海洋环境中,海水与弹性海底之间的沉积层会对Scholte波的激发和传播产生显著影响。该文利用缩比原理设计并开展水池实验研究,将实际海洋环境... 详细信息

海底界面Scholte波具有衰减小、传播距离远等特点,可应用于水下目标探测与海底参数反演。在实际海洋环境中,海水与弹性海底之间的沉积层会对Scholte波的激发和传播产生显著影响。该文利用缩比原理设计并开展水池实验研究,将实际海洋环境按1:5000的比例缩比至实验室水池尺度,利用声压场Scholte波识别方法在包含沉积层的实验环境下对Scholte波的激发与传播规律进行探究。实验结果表明,该实验条件下,1 mm厚度的沉积层时海底界面依然有Scholte波激发,但沉积层的存在会增大其衰减;而厚度超过1 mm的沉积层会导致Scholte波无法激发。根据缩比原理,实验环境对应为声源频率10 Hz、水深3000 m、沉积层厚度5 m的实际海洋环境,即在上述实际海洋环境中,海底界面Scholte波仍可以正常激发,而厚度大于5 m的粉沙质沉积层会导致Scholte波无法激发。

关键词： Scholte波水池实验模态分离沉积层

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存在声反馈的前馈有源降噪耳机设计方法

应用声学 2024年第5期43卷 956-963页

作者：郭剑锋高智超刘思辰杨飞然太原理工大学太原030024 中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室北京100190 西交利物浦大学苏州215123

现有的前馈有源降噪耳机几乎都是采用扬声器后腔与参考传声器密封隔离的结构,该设计避免了次级声反馈,但也导致最优控制器的难以优化设计的问题。该文提出了一种新的存在声反馈的前馈有源降噪耳机结构,其中参考传声器入声孔朝向人耳且... 详细信息

现有的前馈有源降噪耳机几乎都是采用扬声器后腔与参考传声器密封隔离的结构,该设计避免了次级声反馈,但也导致最优控制器的难以优化设计的问题。该文提出了一种新的存在声反馈的前馈有源降噪耳机结构,其中参考传声器入声孔朝向人耳且处于扬声器后腔中。针对这种新的有源降噪耳机结构,推导了最优控制器的表达式,提出采用多个级联的二阶IIR滤波器来逼近该最优控制器,将最优控制器的设计建模为一个多约束多参数优化问题,采用差分进化算法来寻找参数向量的全局最优解。实验发现,采用新结构的有源降噪耳机具有更加平滑的最优控制器频响曲线,因此需要更少的滤波器资源。测试结果表明,采用新结构的有源降噪耳机具有更宽的降噪频带和更高的降噪深度且不存在啸叫等问题。

关键词：有源噪声控制声反馈前馈控制

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V形耦合双热源自熔焊接热-力分布特征

稀有金属 2024年第4期48卷 529-538页

作者：强伟王克鸿彭勇袁银辉路永新董会西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 南京理工大学受控电弧智能增材技术工业与信息化部重点实验室江苏南京210094 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

通过数值模拟研究了V形耦合双热源焊接和单热源次序焊接T形接头的热场与力场特征,对比了不同电流下V形耦合双热源焊缝的几何特征参数变化,并分析了其气孔产生机制和微观组织特征。结果表明,V形耦合双热源焊接的热循环曲线为“单峰”状,... 详细信息

通过数值模拟研究了V形耦合双热源焊接和单热源次序焊接T形接头的热场与力场特征,对比了不同电流下V形耦合双热源焊缝的几何特征参数变化,并分析了其气孔产生机制和微观组织特征。结果表明,V形耦合双热源焊接的热循环曲线为“单峰”状,而单热源次序焊接的热循环曲线为“双峰”状;单热源次序焊接测点的最高温度较V形耦合双热源焊接低16℃,而V形耦合双热源焊接的冷却速度高于单热源次序焊接。T形接头耦合双热源焊接的翼板纵向残余应力呈对称M状分布,近缝区为拉应力,远缝区为压应力,腹板顶部为压应力,底部为拉应力;T形接头单热源次序焊接的纵向残余应力分布规律与耦合双热源焊接类似,但翼板的纵向残余应力呈非对称M状分布。耦合双热源焊缝截面的几何特征参数与电流呈正相关,T形接头顶端部位易产生密集气孔缺陷,焊缝组织主要由α-Al,β(Al_(3)Mg_(2))和Mg_(2)Si相组成。

关键词： V形耦合双热源焊接单热源次序焊接 T形接头热场力场微观组织

大庆油田X7地区低孔渗储层核磁共振测井可变T_(2)截止值确定方法

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测井技术 2024年第3期48卷 355-362页

作者：李鹏举陈冲航徐若谷刘硕沈忠山付艳东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 东北石油大学非常规油气成藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田第四采油厂黑龙江大庆163000

T_(2)截止值是计算核磁共振测井束缚水孔隙度、可动流体孔隙度和渗透率的关键参数。在岩心压汞资料与核磁共振测井资料的基础上,提出连续计算低孔隙度低渗透率(低孔渗)储层核磁共振测井T_(2)截止值的方法。用岩心对应深度的核磁共振测井... 详细信息

T_(2)截止值是计算核磁共振测井束缚水孔隙度、可动流体孔隙度和渗透率的关键参数。在岩心压汞资料与核磁共振测井资料的基础上,提出连续计算低孔隙度低渗透率(低孔渗)储层核磁共振测井T_(2)截止值的方法。用岩心对应深度的核磁共振测井T_(2)谱代替核磁共振实验T_(2)谱,用岩心压汞资料中的渗透率贡献确定束缚水所对应的进汞饱和度,此时剩余汞饱和度即为束缚水饱和度,结合T_(2)谱,通过插值算法得出岩心的T_(2)截止值;分析多块岩心T_(2)截止值在T_(2)谱上的分布规律,从而建立根据T_(2)谱形态连续计算可变T_(2)截止值的方法。在X7地区应用此方法实现核磁共振测井连续T_(2)截止值的计算,用计算出的T_(2)截止值进行孔隙度和渗透率等储层参数计算,明显提升了储层参数计算的精度。

关键词：核磁共振测井可变T_(2)截止值低孔隙度低渗透率储层束缚水孔隙度大庆油田

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采球机设备虚拟调试设计与仿真研究

机床与液压 2024年

作者：张泽坤孙渊王寻上海电机学院凯撒斯劳滕智能制造学院上海电机学院机械学院中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室南京大学近代声学教育部重点实验室

为解决采球机调试成本高、周期长、效率低和风险大等问题，提出一种基于三维仿真平台NX MCD的采球机的虚拟调试方法。基于NX MCD平台搭建了机电一体化概念模型，定义了机械、电气和自动化等属性，完成了基于平台内部的仿真序列调试，基... 详细信息

为解决采球机调试成本高、周期长、效率低和风险大等问题，提出一种基于三维仿真平台NX MCD的采球机的虚拟调试方法。基于NX MCD平台搭建了机电一体化概念模型，定义了机械、电气和自动化等属性，完成了基于平台内部的仿真序列调试，基于NX MCD、博图V16和PLC仿真软件S7-PLCSIM Advanced V3.0的软件在环调试，基于NX MCD、博图V16、S7-1200实体PLC和人机交互设备KTP700 Basic PN实体HMI的硬件在环调试，实现了采球机的虚拟仿真设计与运行。验证了在机电产品概念开发阶段应用NX MCD虚拟调试方法的可行性和优越性，为设备开发和调试阶段提供了“仿真序列-软件在环-硬件在环”三个层次虚拟调试的思路。

关键词： NX MCD 虚拟调试软件在环硬件在环

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炉管泄漏口喷流噪声的辐射特性

中国电机工程学报 2010年第29期30卷 24-29页

作者：姜根山安连锁田静吕亚东华北电力大学河北省保定市071003 声场声信息国家重点实验室(中国科学院声学研究所) 北京市海淀区100190

研究了管道泄漏喷流的流动特征及其噪声产生的物理机制,指出泄漏喷流的混合区域是产生噪声的主要区域,湍流射流的速度扰动是产生辐射声能量的根本原因。根据泄漏声辐射的声功率和频谱,分析给出了泄漏喷流噪声的峰值频率与喷流速度和喷... 详细信息

研究了管道泄漏喷流的流动特征及其噪声产生的物理机制,指出泄漏喷流的混合区域是产生噪声的主要区域,湍流射流的速度扰动是产生辐射声能量的根本原因。根据泄漏声辐射的声功率和频谱,分析给出了泄漏喷流噪声的峰值频率与喷流速度和喷口直径,以及辐射声功率与喷流速度之间的关系。对泄漏声辐射的频谱规律和指向性特征进行了实验研究,得出管道泄漏口径大小、管内气体压力(喷流速度)等参数与喷流噪声辐射的频谱分布、声压级大小和指向性等声学参量之间的关系,为炉内管道泄漏声检测技术的进一步发展提供了实验数据和声学依据。

关键词：炉管泄漏喷流声辐射频谱规律指向性特征

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井外爆炸点源激发井孔声波场

吉林大学学报（地球科学版） 2011年第1期41卷 299-304页

作者：周来江张玉君崔志文王克协吉林大学物理学院长春130012 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

利用井外爆炸点源激发的声波场与井孔的相互作用模拟井间地震的物理过程,推导了全频域井孔内外声波场的理论计算公式,并针对不同震源主频、不同源距(震源到井轴的径向距离)和软硬地层进行了井内声场的全波模拟与频率-相速度分析。结果表... 详细信息

利用井外爆炸点源激发的声波场与井孔的相互作用模拟井间地震的物理过程,推导了全频域井孔内外声波场的理论计算公式,并针对不同震源主频、不同源距(震源到井轴的径向距离)和软硬地层进行了井内声场的全波模拟与频率-相速度分析。结果表明:井外爆炸点源激发井孔内外的声场等效于无穷多级声场迭加的结果;震源靠近井壁时的频率-相速度图与震源在井内时相似;震源的主频越高、源距和接收器离井轴的径向距离越大、地层越硬,则顾及的多级声场的项数就要越多;震源主频越低、源距越小,井中激发的斯通利波则越强。

关键词：井孔声场井间地震爆炸点源频率-相速度分析

利用波导不变量进行运动单线阵的无源测距测速

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声学学报 2017年第6期42卷 661-668页

作者：余赟袁延艺刘雄厚海军装备研究院中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室西北工业大学

为克服单线阵难以无源测距、测速的缺点,提出了利用目标辐射低频声场干涉结构和波导不变量的运动单线阵无源测距、测速方法。定义了运动目标的距离距变率比(目标距离与距离变化率的比值),并利用与目标辐射声场的时间-频率干涉结构和波... 详细信息

为克服单线阵难以无源测距、测速的缺点,提出了利用目标辐射低频声场干涉结构和波导不变量的运动单线阵无源测距、测速方法。定义了运动目标的距离距变率比(目标距离与距离变化率的比值),并利用与目标辐射声场的时间-频率干涉结构和波导不变量相关的变量来表征距离距变率比。根据此定义,通过对目标辐射声场的时间-频率干涉结构图进行Radon变换等处理,实现对距离距变率比的估计。利用所估计的距离距变率比,结合平台速度、目标方位角和目标航向角实现对目标距离和速度的同时估计。仿真实验验证了所提方法在测距、测速时的正确性和有效性。结果表明:所提方法在目标航向角较大时有较高的距离、速度估计精度;同时,目标方位估计误差越小,所提方法的距离、速度估计精度越高。

关键词：干涉结构波导不变量无源测距目标方位估计航向角目标距离估计精度

黏弹介质包裹的充液管道中低频轴对称波传播特性

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声学学报 2021年第5期46卷 737-748页

作者：钱佳文韩庆邦苏娜娜钱昕彤柏乐河海大学物联网工程学院常州213022

研究埋地充液管道中低频轴对称波传播特性。将土壤考虑为黏弹介质,结合Kemiard薄壳方程和Kelvin-Voigt线性黏弹性模型,引入土壤载荷矩阵,推导出土-管滑移情形下流体主导波和管壁压缩波的相速度表达式.通过数值模拟计算得到流体主导波和... 详细信息

研究埋地充液管道中低频轴对称波传播特性。将土壤考虑为黏弹介质,结合Kemiard薄壳方程和Kelvin-Voigt线性黏弹性模型,引入土壤载荷矩阵,推导出土-管滑移情形下流体主导波和管壁压缩波的相速度表达式.通过数值模拟计算得到流体主导波和管壁压缩波的频散和衰减曲线并进行可靠性验证,分析两种波引起的管壁径向位移之比,讨论厚径比和品质因子对流体主导波传播的影响.结果表明,黏弹介质对流体主导波和管壁压缩波的相速度影响较小,但对衰减影响较大,流体主导波对管壁径向位移有较大的影响,是泄露噪声传播的主要载体;厚径比越大,流体主导波的相速度越大,衰减越小;而品质因子越大,流体主导波的频散和衰减都越小.研究结果可为埋地充液管道的泄漏检测提供一定的理论参考.

关键词：充液管道可靠性验证径向位移压缩波载荷矩阵厚径比衰减曲线品质因子