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声学脉冲序列及全透声机理研究

曹松华 吴九汇 王煜 侯明明 李竞

声学脉冲序列及全透声机理研究

曹松华, 吴九汇, 王煜, 侯明明, 李竞
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  • 本文研究一维周期性层状结构中材料弹性模量时变因素作用下的声透射临界现象, 探究了这种声学脉冲序列及全透声现象的内在机理. 考虑弹性模量时变因素的影响, 通过求解波动方程, 运用分离变量法解得特征指数, 进而得到临界现象. 当调制幅值低于或等于临界值时, 周期性结构能够将入射波转化为一系列周期的毫秒级的反射脉冲序列; 尤其在调制幅值等于临界值时, 当周期性结构的层数达到16层时, 反射脉冲序列有完整的0和1 的波形; 当大于临界值时, 反射系数在50 ms内迅速衰减至0, 此时的结构相当于完全透声, 入射波可以无损地完全透过, 产生调制透声现象. 这些特殊的现象可为声波的动态控制、声脉冲序列的产生和声波的定向传播提供重要的理论依据, 在超声换能器及调制透声方面具有实际的工程应用前景.
      通信作者: 吴九汇, ejhwu@mail.xjtu.edu.cn
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    Wang Z X, Guo D R 1989 Special Functions (Beijing: Peking University Press) pp633-638 (in Chinese) [王竹溪, 郭敦仁 1989 特殊函数概论(北京:北京大学出版社)第633-638页]

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    Zhang H L 2007 Theoretical Acoustics (Beijing:Higher Education Press) p225 (in Chinese) [张海澜 2007 理论声学 (北京: 高等教育出版社)第225页]

  • [1]

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-23
  • 修回日期:  2015-11-30
  • 刊出日期:  2016-03-05

声学脉冲序列及全透声机理研究

  • 1. 西安交通大学机械工程学院, 西安 710049;
  • 2. 西安交通大学, 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049
  • 通信作者: 吴九汇, ejhwu@mail.xjtu.edu.cn

摘要: 本文研究一维周期性层状结构中材料弹性模量时变因素作用下的声透射临界现象, 探究了这种声学脉冲序列及全透声现象的内在机理. 考虑弹性模量时变因素的影响, 通过求解波动方程, 运用分离变量法解得特征指数, 进而得到临界现象. 当调制幅值低于或等于临界值时, 周期性结构能够将入射波转化为一系列周期的毫秒级的反射脉冲序列; 尤其在调制幅值等于临界值时, 当周期性结构的层数达到16层时, 反射脉冲序列有完整的0和1 的波形; 当大于临界值时, 反射系数在50 ms内迅速衰减至0, 此时的结构相当于完全透声, 入射波可以无损地完全透过, 产生调制透声现象. 这些特殊的现象可为声波的动态控制、声脉冲序列的产生和声波的定向传播提供重要的理论依据, 在超声换能器及调制透声方面具有实际的工程应用前景.

English Abstract

参考文献 (13)

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