空气中正方形排列的大声阻抗柱体阵列的声波禁带

采用平面波展开法,分析了一类声阻抗较大的圆柱体正方形周期排列在空气中形成的二维声子晶体声波禁带。数值计算结果表明,在柱体声阻抗远大于基体的条件下,声波禁带与柱体材料及其是否空心无关,而与柱体半径和晶格常数有关。     

膜型声子晶体原胞结构隔声性能试验研究

针对船舶舱室噪声低频控制问题，以一种薄膜型声子晶体原胞结构为研究对象，采用阻抗管法进行隔声性能试验研究，探究了不同配重质量、薄膜厚度和框架厚度对其隔声性能的影响规律。试验研究结果表明：配重质量、薄膜厚度和框架厚度增加均能提升薄膜型声子晶体的隔声性能，其中以配重质量影响最为明显；相较于无配重及单侧配重情况，双侧配重的薄膜型声子晶体隔声频段大幅拓宽，隔声量在中低频及高频显著增加，低频略有降低；增加薄膜厚度及框架厚度均可有效向低频拓宽薄膜型声子晶体的隔声频段并提高隔声量，以增加框架厚度，对低频隔声性能的提升更为明显。     

二维周期钢管阵列带隙特性计算中的时域有限差分算法

通过选取合适的离散时间间隔,解决了大密度、弹性常数差界面上时域有限差分(FDTD)算法的不稳定现象。进而采用改进的O(2,4)精度FDTD算法,计算了由空气中二维周期钢管正方阵列组成的晶格常数为103mm的声子晶体的Г Х方向禁带,计算结果与测试结果吻合较好。     

CsLiB6O10晶体Ⅰ型光参量过程中角度调谐研究

根据三波耦合过程中的能量动量守恒,基于非线性晶体的相位匹配理论,利用CsLiB6O10(CLBO)晶体的Sellmeier方程,详细分析了Ⅰ型共线及非共线参变过程中CLBO晶体的角度调谐特性.这对于激光脉冲的激光参量过程的优化具有重要的意义.     

二维损耗和色散介质光子晶体传输特性的研究

将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的研究,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域,计算了以TM模正入射时,二维方格子光子晶体在完整周期结构下的透过率谱;在微波波段制作了光子晶体模型,并设计了实验装置,实验与数值模拟计算结果相符合;另外还研究了有损介质光子晶体、色散和吸收介质光子晶体的传输特性,及其对光子禁带的影响。     

一维光子晶体反射镜的光学能带结构

运用传递矩阵方法计算了作为反射镜的碲化铅/冰晶石一维光子晶体的光学能带结构,并研究了其禁带和相对带隙宽度随晶格周期和碲化铅的填充因子的变化。     

光学与力学的相干耦合分析

叙述了相干Ｒｅｍａｎ声子产生的原理，在特定的条件下估算了探测器内可能产生的应力（简称光生应力）分布。利用二台商品化的脉冲染料ＹＡＧ激光器，功耗只有１０ｋＷ，却能在探测器表面产生脉宽为１０ｎｓ左右，幅度为４０．２ｋｇ／ｃｍ２强冲击应力。讨论和分析了在实际情况下一些主要的非理想因素对光生应力的潜在影响，并且认为相干Ｒａｍａｎ声子所产生的破坏效应比产生相同破坏效果的热效应要节省能量。     

InSb 晶体的杂质原子局域振动状态的密度分布函数计算

用递推方法计算了ＩｎＳｂ晶体中部分杂质原子的局域振动状态密度分布函数。杂质原子是Ａｌ,Ｇａ,Ａｓ和Ｐ。计算中用的力常数是通过实验数据拟合得到的。该计算模型包含了６２０９个原子的相互作用。     

在单晶硅片上直接电化学沉积制备镍反opal光子晶体

采用电化学沉积工艺直接向组装在单晶硅片上的聚苯乙烯胶体晶体中填充金属Ni,成功制备了Ni的反opal光子晶体。采用线性扫描伏安法研究了单晶硅表面的化学刻蚀对Ni的电化学沉积过程的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射等对Ni反opal光子晶体的形貌和结构进行了观察分析,对其光学性能进行了初步研究。研究结果表明,对单晶硅片表面进行化学刻蚀有利于金属Ni的电化学沉积;在PS胶体晶体模板中电化学生长的金属Ni呈多晶状态,去除模板后形成了金属Ni的有序多孔结构。     

模拟罐声发射试验研究

为验证常压储罐声发射的基本规律,并获得罐底缺陷声发射信号数据,在模拟罐进行声发射试验。原始状态的模拟罐底部存在沉淀,通过原始状态与清洗罐底后声发射试验结果对比,得出罐底沉淀物会产生部分声发射信号并影响声发射检测,以及涂层对声发射检测影响较小的结论。凹坑和通孔是罐底常见腐蚀缺陷,通过设计和预制3种罐底缺陷状态,分别对各种缺陷状态的罐底进行声发射试验,分析缺陷的声发射信号特征,得到缺陷在升压和保压检测中的声发射信号数据,为声发射检测数据分析提供参考。     

罐顶板声发射检测及其稳定最不利点有限元分析

罐顶板的缺陷检测对于评估立式拱顶罐的使用状况有着重要的意义,它的应用有助于更好地掌握立式拱顶罐的安全状况与可靠程度。将声发射法应用于罐顶板材料的检测,并对相关的设备仪器及操作流程进行介绍。为了给检测结果提供对照和参考,利用有限元分析法对拱顶瓜皮板的稳定最不利点进行了初步分析和定位。分析结果表明：顶板中上部肋板围成的区域可能会产生稳定最不利点,该部位应作为检测时重点关注的区域。     

一种利用声处理技术的计数方法

分析了坦克队列行进时声音的变化规律,提出了一种新的计数方法,利用声探测器和一定的算法来模拟人耳的功能,实现了对行军坦克的计数.     

基于改进人工蜂群算法的漏磁缺陷轮廓重构

漏磁缺陷重构是指由检测到的漏磁信号重构缺陷轮廓及参数,是实现漏磁反演的关键。将局部最优解和全局最优解引入到人工蜂群算法(Artificial Bee Colony Algorithm,ABC)中,提出了一种基于改进人工蜂群算法的缺陷重构模型。在该模型中,径向基函数神经网络作为前向模型求解漏磁信号,改进人工蜂群算法用于求解反演问题中的优化问题。将改进人工蜂群算法和基本人工蜂群算法作为反演算法进行了比较,实验结果表明,改进人工蜂群反演算法精度较高,速度较快,同时对实测信号具有鲁棒性,是一种有效可行的漏磁反演新方法。     

A novel noise reduction technique for underwater acoustic signals based on complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,minimum mean square variance criterion and least mean square adaptive filter

Underwater acoustic signal processing is one of the research hotspots in underwater acoustics. Noise reduction of underwater acoustic signals is the key to underwater acoustic signal processing. Owing to the complexity of marine environment and the particularity of underwater acoustic channel, noise reduction of underwater acoustic signals has always been a difficult challenge in the field of underwater acoustic signal processing. In order to solve the dilemma, we proposed a novel noise reduction technique for underwater acoustic signals based on complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise (CEEMDAN), minimum mean square variance criterion (MMSVC) and least mean square adaptive filter (LMSAF). This noise reduction technique, named CEEMDAN-MMSVC-LMSAF, has three main advantages: (i) as an improved algorithm of empirical mode decomposition (EMD) and ensemble EMD (EEMD), CEEMDAN can better suppress mode mixing, and can avoid selecting the number of decomposition in variational mode decomposition (VMD); (ii) MMSVC can identify noisy intrinsic mode function (IMF), and can avoid selecting thresholds of different permutation entropies; (iii) for noise reduction of noisy IMFs, LMSAF overcomes the selection of decomposition number and basis function for wavelet noise reduction. Firstly, CEEMDAN decomposes the original signal into IMFs, which can be divided into noisy IMFs and real IMFs. Then, MMSVC and LMSAF are used to detect identify noisy IMFs and remove noise components from noisy IMFs. Finally, both denoised noisy IMFs and real IMFs are reconstructed and the final denoised signal is obtained. Compared with other noise reduction techniques, the validity of CEEMDAN-MMSVC-LMSAF can be proved by the analysis of simulation signals and real underwater acoustic signals, which has the better noise reduction effect and has practical application value. CEEMDAN-MMSVC-LMSAF also provides a reliable basis for the detection, feature extraction, classification and recognition of underwater acoustic signals.     

金属柱状体工件内缺陷超声检测的特征分析

超声技术是检测金属柱状体工件内部缺陷的常用方法,但是在缺陷的重构和类型识别方面还缺乏有效的方法。针对超声检测金属柱状体工件内部缺陷的情况,研究单个圆周截面上360°检测得到回波信号特征的分布规律。为了深入全面地分析规律普遍性,采用ansys仿真软件得出不同情况下仿真回波信号,并经证实仿真回波有效;结合实际的缺陷类型和缺陷回波特点,分析了不同位置圆形、椭圆形、矩形缺陷的仿真回波信号幅值和时间延时的规律,为进一步的缺陷识别和重构奠定基础。     

基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法

以相位相干多信号分类(phase-coherent multiple signal classification, PC-MUSIC)方法为例,研究基于超分辨率超声图像的缺陷量化方法。利用全矩阵采集方法从被测对象获取超声阵列数据,对数据进行时域预处理,提取缺陷散射信号;利用PC-MUSIC方法处理缺陷散射信号,获取超分辨率超声图像;分析超声图像特征,提取横向强度曲线,定义-6 dB主瓣宽度作为缺陷的评估长度。搭建实验系统,选择铝试块作为被测对象,在其内部加工1个长度为10 mm的刻槽作为缺陷。实验结果表明,在信号子空间维度选择合适的情况下,PC-MUSIC方法能够准确评估缺陷长度,误差在10%以内。     

含缺陷管道评价标准及方法研究

为提高含缺陷管道剩余寿命预测的精确程度,系统阐述了国内外含缺陷管道的评价标准及评价方法,介绍了AGA NG-18标准、ASME B31G标准以及缺陷的具体评价方法,分析了各自的特点,针对评价方法提出了以有限元分析为研究方向的结论。     

敷设气囊的充水圆柱壳的声辐射

为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声，在其外壳上敷设气囊，形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计，将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗，分析了气体声速与层厚对双层无限长隔板在平面声波入射时低频声辐射的影响机理。分析表明，声速小的气体和适当的气层厚度可以降低双层障板的辐射噪声。采用声无限元法计算了气囊圆柱壳的水下声辐射，结论与对隔板的机理分析吻合。优化设计出的充水CO2气囊圆柱壳的水下辐射声功率与远场辐射声压明显低于充水裸圆柱壳。     

基于扩展状态机的资源泄漏检测方法

基于扩展状态机对资源泄漏故障进行描述，给出了资源泄漏缺陷状态机，定义了缺陷的状态、状态迁移图和状态转换表。设计和实现了资源泄漏检测算法。该算法在对控制流进行遍历的过程中，按照资源泄漏缺陷状态机给出的转换条件进行状态计算，如果计算结果为故障，则报告1个资源泄漏故障。应用该算法对大型开源软件进行测试，发现多个资源泄漏故障。测试结果表明：该算法具有测试效率高和误报率低等特点。