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双层微穿孔板折叠腔结构的低频吸声特性研究
1
作者 王孟婷 孔德义 +1 位作者 徐贺 卫玉梁 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期270-274,共5页
狭窄空间中,传统微穿孔板吸声结构的背腔深度会受到限制,这也会影响对低频噪声的吸收效果。针对这一问题,对双层微穿孔板与折叠背腔复合的吸声结构进行研究。该吸声结构的每个单元由双层微穿孔板和折叠背腔组成,建立单个单元的理论、仿... 狭窄空间中,传统微穿孔板吸声结构的背腔深度会受到限制,这也会影响对低频噪声的吸收效果。针对这一问题,对双层微穿孔板与折叠背腔复合的吸声结构进行研究。该吸声结构的每个单元由双层微穿孔板和折叠背腔组成,建立单个单元的理论、仿真模型,并通过实验进行验证。为进一步分析该结构实际应用效果,在同等背腔深度下,实验测量工程中常用到的单、双层微穿孔板结构的吸声系数,并与该结构进行比较。结果表明,同等背腔深度下,该复合结构在频率范围250~800 Hz的吸声系数大于0.5,在450 Hz的吸声系数达到0.92,对比传统微穿孔板结构的低频吸声更具优势。研究旨在为有限空间范围内的被动式低频降噪提供思路和方法。 展开更多
关键词 声学 微穿孔板 折叠背腔 低频 复合结构 仿真
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一种基于圆管蜂窝构型的水下吸声结构研究
2
作者 冯昊珵 靳洋 +5 位作者 于国财 郭忠鑫 孟凡强 李典 朱子旭 林壮 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期19-26,共8页
声学覆盖层可供潜艇用于吸收声波,是对抗主动声呐探测的主要手段。随着水下探测技术的日益发展,当前的声学覆盖层正往适应大潜深环境下低频宽带吸声的方向发展,传统的空腔型覆盖层由于其吸声频带窄,抗水压性能差等缺陷已不能满足应用需... 声学覆盖层可供潜艇用于吸收声波,是对抗主动声呐探测的主要手段。随着水下探测技术的日益发展,当前的声学覆盖层正往适应大潜深环境下低频宽带吸声的方向发展,传统的空腔型覆盖层由于其吸声频带窄,抗水压性能差等缺陷已不能满足应用需求。该研究提出了一种基于圆管蜂窝构型的新型吸声结构,根据等效介质分层理论,运用传递矩阵法推导得到吸声系数理论解,建立COMSOL有限元模型,详细对比了理论结果与仿真计算结果,验证了有限元模型的可靠性。系统分析了吸声机理,发现蜂窝的引入导致了聚氨酯的剪切振动,增强了面板的振动和纵横波转换,它们的耦合作用增强了声能的耗散,实现了1091~10000 Hz的宽频吸声,平均吸声系数达到0.869。材料参数和蜂窝参数均会对结构的吸声性能产生影响,损耗因子和蜂窝壁厚越大吸声效果越好。最后研究了静水压力作用下的吸声性能,结果表明在高达5.0 MPa的水压下,结构依然可以保持吸声的稳定性。 展开更多
关键词 声学覆盖层 圆管蜂窝构型 传递矩阵法 吸声性能 静水压力
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水下吸声机理与吸声材料 被引量：31
3
作者 王育人 缪旭弘 +4 位作者 姜恒 陈猛 刘宇 徐文帅 蒙丹 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期92-121,共30页
随着我国加速实施海洋强国战略,对先进水下吸声材料的需求日益迫切.与空气吸声不同,水下的高静水压力和复杂的海洋环境对水下吸声材料提出了更为苛刻的要求.吸声问题的本质是如何将弹性能高效地转化为热能或其他形式能量.本文综述了主... 随着我国加速实施海洋强国战略,对先进水下吸声材料的需求日益迫切.与空气吸声不同,水下的高静水压力和复杂的海洋环境对水下吸声材料提出了更为苛刻的要求.吸声问题的本质是如何将弹性能高效地转化为热能或其他形式能量.本文综述了主要以聚合物分子内摩擦机制及界面耗能机制为基础的传统水下吸声材料.传统水下吸声材料面临的主要是其在低频及高静水压力下吸声性能差的问题.这是因为:一方面受质量密度定律的限制,有限厚度的水下吸声材料无法有效吸收水中传来的低频声波;另一方面,在高静水压力下,弹性材料如高分子聚合物会变"硬",从而大大降低了声波弹性能的转换效率.随着局域共振理论及超材料概念的提出,发展出了一系列新型水下吸声材料,为解决水下吸声材料遇到的难题提供了新思路.局域共振理论的特点是可以用小尺度结构控制长波声波的传播,从而可以解决低频吸声问题.本文重点综述了局域共振理论,以及由此发展出的声子木堆、声子玻璃等新型水下吸声材料.声子玻璃材料在局域共振理论基础上,通过引入多孔金属骨架结构提高了材料的抗压性能,从而解决了高静水压力下材料吸声性能变差的问题.本文最后对水下吸声材料未来发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 水下吸声材料 水下吸声性能 局域共振 声子玻璃
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含圆柱形空腔吸声覆盖层的二维理论 被引量：47
4
作者 汤渭霖 何世平 范军 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期289-295,共7页
发展了一种基于线性粘弹性Kelvin-Voigt模型的二维解析理论,分析声波垂直入射情况下含有周期分布圆柱形空腔的吸声覆盖层的反声和吸声特性。将覆盖层单元近似为粘弹性圆柱管,导出轴对称波的特征方程。再利用前后界面的边界条件得到这些... 发展了一种基于线性粘弹性Kelvin-Voigt模型的二维解析理论,分析声波垂直入射情况下含有周期分布圆柱形空腔的吸声覆盖层的反声和吸声特性。将覆盖层单元近似为粘弹性圆柱管,导出轴对称波的特征方程。再利用前后界面的边界条件得到这些轴对称波的共振频率和覆盖层的反射系数公式。根据理论模型计算了刚性背衬下某种材料吸声覆盖层的低频吸声性能。计算结果表明:(1)材料损耗因子越大吸声系数越大,但吸声峰值频率基本上不变,(2)覆盖层越厚吸声峰值频率越低, (3)穿孔率越小吸声峰频率越高,吸声系数峰值越大。 展开更多
关键词 线性粘弹性Kelvin-Voigt模型 空腔吸声覆盖层 垂直入射 声波吸收 共振频率
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超声红外热像检测中缺陷发热的瞬态温度场的有限元分析 被引量：20
5
作者 缪鹏程 米小兵 +2 位作者 张淑仪 张仲宁 洪毅 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期98-104,共7页
在超声红外热像技术中 ,高能量的超声波能使各种材料中的缺陷发热 ,通过红外热像仪监视样品的温度变化 ,可以观察到缺陷区在超声激发过程中温度异常升高 ,从而实现对样品的检测 .利用有限元数值计算方法 ,对脉冲超声波在缺陷 (裂纹 )处... 在超声红外热像技术中 ,高能量的超声波能使各种材料中的缺陷发热 ,通过红外热像仪监视样品的温度变化 ,可以观察到缺陷区在超声激发过程中温度异常升高 ,从而实现对样品的检测 .利用有限元数值计算方法 ,对脉冲超声波在缺陷 (裂纹 )处激发的热源引起的瞬态温度场进行分析 ,计算结果与实验结果很好吻合 ,从而证明了超声波在缺陷处导致发热是一个平稳的物理过程 ,且超声红外热像技术对样品的检测是一个无损检测过程 .还对材料热学参数与超声激发过程中缺陷中心温度的关系进行了数值分析 ,为利用红外热像研究材料的各种性质提供了参考依据 . 展开更多
关键词 红外热像 超声无损检测 有限元 瞬态温度场
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水溶性高分子梯度溶液吸声机理的研究 被引量：8
6
作者 王源升 杨雪 +1 位作者 朱金华 姚树人 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期14-18,共5页
研究了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的吸声机理。合成了水溶性高分子涂料,并在声管中测试其溶解过程中声衰减性能。实验结果表明水溶性高分子涂料溶解过程中形成的高分子梯度溶液的声衰减效果明显优于(即大于)相应的均匀溶液。根据... 研究了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的吸声机理。合成了水溶性高分子涂料,并在声管中测试其溶解过程中声衰减性能。实验结果表明水溶性高分子涂料溶解过程中形成的高分子梯度溶液的声衰减效果明显优于(即大于)相应的均匀溶液。根据连续分层介质中声波传播理论建立了计算水溶性高分子溶解过程中声衰减的数学模型。计算结果与实验结果一致。由实验和理论分析结果得出了水溶性高分子涂料在其溶解过程中的梯度吸声机理,即多次反射、多次吸收,最终将声能转化为热能。 展开更多
关键词 水溶性高分子 吸声机理 溶液 梯度 高分子涂料 溶解过程 计算结果 数学模型 理论建立 声波传播
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薄膜声学超材料降噪性能分析及设计 被引量：23
7
作者 邱克鹏 秦云飞 +2 位作者 费晨 陈智谋 张卫红 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第2期7-14,共8页
为了提升薄膜型声学超材料的隔声性能,首先采用模态叠加法和遗传优化算法实现一种反射型薄膜声学超材料单胞多参数结构优化设计;然后为了拓宽薄膜声学超材料单胞结构的隔声带宽,进一步提出一种能够实现低频宽带吸声的十字型薄膜声学超... 为了提升薄膜型声学超材料的隔声性能,首先采用模态叠加法和遗传优化算法实现一种反射型薄膜声学超材料单胞多参数结构优化设计;然后为了拓宽薄膜声学超材料单胞结构的隔声带宽,进一步提出一种能够实现低频宽带吸声的十字型薄膜声学超材料。结果表明:采用经过优化所得的反射型薄膜声学超材料可有效提高隔声带宽和离散频率的隔声量;并且十字型薄膜声学超材料单胞在510 Hz至820 Hz频带范围内平均吸声系数达到0.884,从而突破了薄膜声学超材料单胞仅在共振频率附近的窄带内具有优异吸声性能的限制。 展开更多
关键词 声学 薄膜声学超材料 吸声系数 隔声量 优化设计 模态叠加法 遗传算法
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长耳鸮皮肤和覆羽耦合吸声降噪特性研究 被引量：22
8
作者 孙少明 任露泉 徐成宇 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期119-123,共5页
利用体视显微镜和驻波管吸声系数测试仪,对长耳鸮、雉鸡、鸽子的胸腹部皮肤和覆羽进行形态、结构观察测试及吸声降噪特征对比试验,并试验研究了长耳鸮皮肤组织试样的耦合吸声特征。结果表明,长耳鸮皮肤和覆羽具有独特的多层次形态与结... 利用体视显微镜和驻波管吸声系数测试仪,对长耳鸮、雉鸡、鸽子的胸腹部皮肤和覆羽进行形态、结构观察测试及吸声降噪特征对比试验,并试验研究了长耳鸮皮肤组织试样的耦合吸声特征。结果表明,长耳鸮皮肤和覆羽具有独特的多层次形态与结构耦合特征;在测试频率范围内,三种鸟类皮肤和覆羽的吸声能力在低频段(1000Hz以下)无明显差异,在高频段(1000Hz-4000 Hz),长耳鸮皮肤和覆羽呈现一定的吸声性能,其吸声系数最大值可达0.45,而雉鸡和鸽子体表吸声性较差。根据长耳鸮体表耦合降噪特征运用微穿孔板吸声体吸声系数计算理论,建立仿生耦合吸声数值模型,分析其形态与结构耦合特征的吸声机理。 展开更多
关键词 声学 吸声 长耳鸮 皮肤和覆羽 驻波管试验 微穿孔板
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应用粒子群优化算法设计锥形孔微穿孔板结构 被引量：8
9
作者 王静云 常安定 +2 位作者 徐春龙 周秀秀 王久杰 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期37-41,共5页
为了改善传统厚微穿孔板吸声结构的吸声性能,用锥形孔代替圆柱形孔,提出锥形孔微穿孔板结构.在锥形孔微穿孔板结构的确定方法上采用粒子群优化算法,分别对其进行单参数及双参数优化.仿真结果表明:经单参数优化后的锥形孔微穿孔板较相同... 为了改善传统厚微穿孔板吸声结构的吸声性能,用锥形孔代替圆柱形孔,提出锥形孔微穿孔板结构.在锥形孔微穿孔板结构的确定方法上采用粒子群优化算法,分别对其进行单参数及双参数优化.仿真结果表明:经单参数优化后的锥形孔微穿孔板较相同厚度的传统厚微穿孔板在特定频率范围内的最大吸声系数明显增大;经双参数优化后的结构,不仅可以增大其最大吸声系数,而且能够保持原有共振频率不变,从而为锥形孔微穿孔板的结构设计提供了快速有效的设计方法. 展开更多
关键词 锥形孔微穿孔板 吸声性能 粒子群优化 结构参数
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弹性结构封闭空间有源消声 被引量：13
10
作者 陈克安 马远良 孙进才 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第6期434-443,共10页
本文研究了外力激励弹性结构条件下封闭空间有源消声问题。首先根据声弹性理论，提出分步代入法求解初、次级声场，然后以矩形空间为例，研究了不同介质条件下有源消声规律。结果表明：对于弹性结构封闭空间有源消声，当结构一声腔耦合... 本文研究了外力激励弹性结构条件下封闭空间有源消声问题。首先根据声弹性理论，提出分步代入法求解初、次级声场，然后以矩形空间为例，研究了不同介质条件下有源消声规律。结果表明：对于弹性结构封闭空间有源消声，当结构一声腔耦合较弱时，次级声源基本上只能抵消声腔模态；当结构一声腔耦合较强时，次级声源不仅能抵消声腔模态，而且对抵消与声腔模态耦合良好的结构模态辐射声也有作用。最后，以有限长圆柱封闭空间为模型，完成了结构受点力激励，腔内为空气介质和水介质条件下的单次级声源有源消声实验。验证了理论结果。 展开更多
关键词 声弹性理论 有源消声 弹性结构 封闭空间
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载流弹性薄板结构吸声性能的研究 被引量：5
11
作者 佟小朋 白国锋 +1 位作者 刘克 田静 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期418-425,共8页
对弹性薄板吸声结构在水下的吸声性能进行了研究,推导了载流弹性薄板结构声阻抗的解析解。提出并计算了薄板结构的势能因子B_(nm)、动能因子A_(nm)和载流因子系数χ。得出薄板结构吸声性能严格的解析理论和幂级数近似表达式,本文获得的... 对弹性薄板吸声结构在水下的吸声性能进行了研究,推导了载流弹性薄板结构声阻抗的解析解。提出并计算了薄板结构的势能因子B_(nm)、动能因子A_(nm)和载流因子系数χ。得出薄板结构吸声性能严格的解析理论和幂级数近似表达式,本文获得的结果使薄板理论的吸声机理更加清晰,计算也更加简化。通过低频水声管对薄板结构进行了测试,测试结果和理论计算结果吻合得较好,验证了本文理论的正确性。 展开更多
关键词 薄板结构 吸声性能 弹性薄板 载流 计算结果 近似表达式 吸声结构 动能因子
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海底沉积物物理参数的声学反演模式 被引量：4
12
作者 邹大鹏 吴百海 +2 位作者 卢博 曾洁莹 张文凡 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期17-22,共6页
声学反演方程是声学探测沉积物物理参数的基础方程。基于声学理论和统计理论的声速反演沉积物物理参数的两种模式,运用南海海底沉积物声学物理数据验证、比较了两种反演模式,以反演孔隙度、含水量为例,得出基于双参数经验方程反演模式... 声学反演方程是声学探测沉积物物理参数的基础方程。基于声学理论和统计理论的声速反演沉积物物理参数的两种模式,运用南海海底沉积物声学物理数据验证、比较了两种反演模式,以反演孔隙度、含水量为例,得出基于双参数经验方程反演模式的适用性较强,但精度有待于提高;基于声速理论的反演模式反演南海海底沉积物物理参数有待于进一步完善。 展开更多
关键词 海底沉积物 孔隙度 声波 声学 反演
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导电相对压电复合材料吸声性能的影响 被引量：13
13
作者 蔡俊 周保学 蔡伟民 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期87-90,共4页
为了研究新型环境声学功能材料,在压电导电原理的基础上,制备了以不同含量炭黑为导电相,以聚氯乙烯为基体材料,以锆钛酸铅为压电相的压电导电吸声复合材料。通过对复合材料体系的动态力学、电学和声学性能的测试分析,探讨了压电导电复... 为了研究新型环境声学功能材料,在压电导电原理的基础上,制备了以不同含量炭黑为导电相,以聚氯乙烯为基体材料,以锆钛酸铅为压电相的压电导电吸声复合材料。通过对复合材料体系的动态力学、电学和声学性能的测试分析,探讨了压电导电复合材料体系中压电吸声途径的耗能机制。结果表明,添加体积含量4%炭黑粉的压电复合材料具有最高的吸声性能。 展开更多
关键词 压电复合材料 导电相 吸声性能
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声流现象的研究及其应用 被引量：13
14
作者 钱盛友 王鸿樟 孙福成 《应用声学》 CSCD 北大核心 1997年第6期38-42,25,共6页
本文从声流产生的机理出发，综合了影响声流的诸因素，介绍了声流现象的检测方法及声流效应的应用．
关键词 声流 声吸收 边界 非线性
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不同内插管扩张式消声器声学性能分析 被引量：14
15
作者 潘国培 杨碧君 +1 位作者 贺华 王强 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第6期177-179,187,共4页
重点介绍带内插管扩张式消声器的声学性能,采用有限元方法计算扩张式消声器的传递损失,分析不带内插管与带内插管扩张式消声器的区别,并且比较不同内插管结构形式对扩张式消声器声学性能的影响。计算表明,无内插管时扩张式消声器存在许... 重点介绍带内插管扩张式消声器的声学性能,采用有限元方法计算扩张式消声器的传递损失,分析不带内插管与带内插管扩张式消声器的区别,并且比较不同内插管结构形式对扩张式消声器声学性能的影响。计算表明,无内插管时扩张式消声器存在许多通过频率,在通过频率消声量为零,增加内插管后可以消除某些通过频率。在保证通流面积一定的情况下,采用多个内插管并联结构,在高频时声学性能有较大改善。 展开更多
关键词 声学 扩张式消声器 内插管 有限元
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影响材料吸声性能几种因素的实验研究 被引量：4
16
作者 许欢 陈妍 +1 位作者 何龙标 牛锋 《声学技术》 CSCD 2013年第S1期197-198,共2页
0引言吸声技术是噪声控制和室内声场控制的重要研究内容,吸声材料[1]则是吸声技术的重要物质条件。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料[2]和共振吸声材料[3]。共振吸声结构在中低频有较好的吸声表现,而多孔吸声材料中的纤维材料则具... 0引言吸声技术是噪声控制和室内声场控制的重要研究内容,吸声材料[1]则是吸声技术的重要物质条件。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料[2]和共振吸声材料[3]。共振吸声结构在中低频有较好的吸声表现,而多孔吸声材料中的纤维材料则具有较好的中高频吸声效果。目前,测量吸声材料的方法有混响室法[4]和阻抗管法[5-7]测量。 展开更多
关键词 吸声材料 混响室 噪声控制 泡沫铝 室内声场 纤维材料 中高频 中低频 空气层 法能
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变截面微穿孔板吸声特性研究 被引量：13
17
作者 卢伟健 张斌 李孝宽 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第2期147-150,共4页
传统的微穿孔板要获得较佳的吸声性能,需要较小孔径的微孔(<0.3mm);在穿孔率不变的情况下,增加板厚,那么板的吸声性能将下降。为了避免这个问题,提出一种新型的微穿孔板结构——变截面微穿孔板。与传统微穿孔板不同,它的微孔的截面... 传统的微穿孔板要获得较佳的吸声性能,需要较小孔径的微孔(<0.3mm);在穿孔率不变的情况下,增加板厚,那么板的吸声性能将下降。为了避免这个问题,提出一种新型的微穿孔板结构——变截面微穿孔板。与传统微穿孔板不同,它的微孔的截面积沿其轴向不是恒定的,而是在轴向的一定位置发生突变,从而板存在孔径差异较大的两部分。在马大猷的理论基础上,分析了变截面微穿孔板的吸声特性,并利用传递函数法,通过阻抗管进行了实验。分析和实验结果显示,变截面微穿孔板的吸声性能主要由孔径较小的部分决定,孔径较大的部分主要是增加了板的厚度,对板的吸声性能贡献较小;因此,通过变截面的方法,在增加板厚的同时也能使板维持在较佳的吸声性能水平。 展开更多
关键词 振动与波 吸声特性 微穿孔板 变截面
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超声法测量河流泥沙粒度大小 被引量：16
18
作者 张常浩 苏明旭 蔡小舒 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2006年第1期58-61,共4页
将HT模型和BLBL模型结合起来,通过对两个频率下超声波衰减系数测量,反演得到被测泥沙悬浊液中颗粒平均粒径。并在实验中通过对泥沙悬浊液在1MHz和2MHz频率下进行测量,证明用该模型及方法测量这类悬浊液的粒径大小是可行的。
关键词 声衰减 颗粒测量 泥沙
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驻波管中介质板复透射系数的修正计算方法 被引量：6
19
作者 彭东立 胡碰 朱蓓丽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期649-653,共5页
为提高驻波管中复反射、复透射系数测试精度,基于驻波管中四传感器法,分析了透射管内透射反射波对测试精度的影响,推导出经修正的单层和多层介质板的复反射、复透射系数计算公式.通过对有机玻璃的测试,比较了透射管开口末端和吸声末端... 为提高驻波管中复反射、复透射系数测试精度,基于驻波管中四传感器法,分析了透射管内透射反射波对测试精度的影响,推导出经修正的单层和多层介质板的复反射、复透射系数计算公式.通过对有机玻璃的测试,比较了透射管开口末端和吸声末端对测量结果的影响;通过对海绵与人造革复合结构的测试,比较了声波正、反向入射对复透射系数的影响.实验结果表明,修正公式能够提高驻波管中单层或多层介质板的复反射、复透射系数测试精度,降低对透射管末端吸声性能的要求.对多层均匀介质板,正、反两方向上的正入射复透射系数相同. 展开更多
关键词 驻波管 复透射系数 多层介质板 透射反射波修正
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金属材料内应力、铁素体含量和晶粒尺寸对声速的影响 被引量：4
20
作者 崔东 贺西平 +3 位作者 刘小荣 卢康 贺升平 尼涛 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期24-28,共5页
为了研究金属材料内应力、铁素体含量和晶粒尺寸对声速的影响,以牌号分别为1Cr17Ni2、2Cr13的两种不同材质的不锈钢(其中同种材料进行了不同温度的热处理)为例测试了不同热处理温度下材料的声速;并对热处理温度较低、未达到相变温度的3C... 为了研究金属材料内应力、铁素体含量和晶粒尺寸对声速的影响,以牌号分别为1Cr17Ni2、2Cr13的两种不同材质的不锈钢(其中同种材料进行了不同温度的热处理)为例测试了不同热处理温度下材料的声速;并对热处理温度较低、未达到相变温度的3Cr13金属材料的微观组织结构中铁素体含量变化进行推测。结果表明,纵波声速取决于热处理后组织的铁素体含量、内应力大小和晶粒尺寸。当热处理温度未达到相变温度时,即为无应力的状态,声速大小主要决定于铁素体含量的变化;当热处理温度达到相变温度时,即有内应力的状态,声速大小主要决定于铁素体含量、内应力大小和晶粒尺寸。 展开更多
关键词 热处理 声速 内应力 铁素体
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