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三维可穿透目标远场声波反演的一种指示器样本方法 被引量:27
1
作者 尤云祥 缪国平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期2038-2051,共14页
提出了用时谐声散射场的远场信息来可视化三维可穿透目标的一种指示器样本方法 ,它是通过析取一个指示器函数在包含可穿透目标的某个样本区域中的支集来实现这种可视化的 ,其中 ,这个指示器函数在可穿透目标的内部和外部有显著不同的取... 提出了用时谐声散射场的远场信息来可视化三维可穿透目标的一种指示器样本方法 ,它是通过析取一个指示器函数在包含可穿透目标的某个样本区域中的支集来实现这种可视化的 ,其中 ,这个指示器函数在可穿透目标的内部和外部有显著不同的取值 .这个算法的一个特别吸引人的性质是不需要关于障碍物的任何几何和物理的先验信息 ,并且只需要散射场在某个有限孔径中若干个入射和测量方向上的远场信息 ,即可得到可穿透目标的一个很理想的可视化 . 展开更多
关键词 三维可穿透目标 远场声波反演 指示器样本方法 逆声散射 反问题 物形反演 可视化 声散射场
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基于小波分析的BOTDR光纤传感器信号处理方法 被引量:23
2
作者 徐洪钟 施斌 +3 位作者 张丹 丁勇 崔何亮 吴智深 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期737-740,共4页
布里渊光时域反射测量技术(BOTDR)测量数据看作由不同频率成分组成的数字信号序列,采用小波分析对其进行处理。利用小波变换对BOTDR的测量数据进行消噪处理和异常值检测,并用某工程现场实测的BOTDR数据进行了验证。实例表明,小波分析在... 布里渊光时域反射测量技术(BOTDR)测量数据看作由不同频率成分组成的数字信号序列,采用小波分析对其进行处理。利用小波变换对BOTDR的测量数据进行消噪处理和异常值检测,并用某工程现场实测的BOTDR数据进行了验证。实例表明,小波分析在消除噪声和检测异常点是十分有效的。 展开更多
关键词 小波分析 BOTDR 光纤传感器 信号处理 布里渊光时域反射测量技术 应变测量 异常值检测
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光折变晶体全息存储中散射噪声特性的研究 被引量:20
3
作者 万玉红 袁韡 +2 位作者 刘国庆 陶世荃 赵业权 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期529-532,共4页
采用信噪比损失系数 (LSNR)深入研究了光折变铌酸锂晶体中散射噪声对全息输入图像像质的影响。对不同掺杂物质、不同掺杂浓度、不同处理方法以及不同记录方式的大量晶体进行了实验研究 ,并重点考察了物光束引起的散射噪声的特性。实验... 采用信噪比损失系数 (LSNR)深入研究了光折变铌酸锂晶体中散射噪声对全息输入图像像质的影响。对不同掺杂物质、不同掺杂浓度、不同处理方法以及不同记录方式的大量晶体进行了实验研究 ,并重点考察了物光束引起的散射噪声的特性。实验结果表明 ,氧化态晶体的散射噪声的影响小于生长态和还原态晶体 ,反射光路较之透射光路和邻面入射 ( 90°) 展开更多
关键词 信息光学 全息存储 光折变晶体 散射噪声
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FEM-BEM耦合方法分析弹性目标的声散射问题 被引量:15
4
作者 卓琳凯 范军 汤渭霖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1258-1261,共4页
利用有限元耦合边界元方法,建立了无界流体中内部有填充物的弹性壳体的声散射问题计算的数学模型,其中包括内部填充物与壳体的耦合、壳体与外部流体的耦合.为验证数学模型的正确性,对水中中空及有填充物的弹性球壳的反向散射特性进行了... 利用有限元耦合边界元方法,建立了无界流体中内部有填充物的弹性壳体的声散射问题计算的数学模型,其中包括内部填充物与壳体的耦合、壳体与外部流体的耦合.为验证数学模型的正确性,对水中中空及有填充物的弹性球壳的反向散射特性进行了数值计算.结果表明,在低频时,散射声场的数值计算结果与解析解较吻合.进一步使用该方法计算了一端带半球帽的圆柱壳在中空和有填充物时的反向散射特性,得出了填充物可起到变异作用. 展开更多
关键词 声散射 有限元 边界元 耦合
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声波散射数值模拟的两种新方案 被引量:14
5
作者 孙建国 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期863-868,共6页
声波散射的数值模拟问题一般用网格法或积分方程法解决。当模型的尺度很大时,两种方法都会遇到计算机资源不足所造成的困难。另外,在网格法中,场源的位置和场源附近的波场奇异性逼近精度都受网格点的控制,因此难以满足实际问题所提出的... 声波散射的数值模拟问题一般用网格法或积分方程法解决。当模型的尺度很大时,两种方法都会遇到计算机资源不足所造成的困难。另外,在网格法中,场源的位置和场源附近的波场奇异性逼近精度都受网格点的控制,因此难以满足实际问题所提出的要求。针对这些问题,提出了两种处理声波散射问题的新方案。一种主要针对网格法,另外一种针对积分方程法。在针对网格法的方案中,通过模型分解和波场分裂,将原始的总场计算问题转化为散射场计算问题。由于背景场是由解析公式给出的,所以可以将场源放置在数值网格的任意位置,不一定非得在网格点上。基于同样的原因,场源附近的波场奇异性可以精确地算出。在针对积分方程法的方案中,通过引入拟线性近似,使得散射场的数值求解不必再借助于代数方程组,只要进行数值积分即可。所建立的数值计算方案具有普遍的适用性,其基本思想可以直接用于解决弹性波散射的数值模拟问题并用于反演密度和速度。 展开更多
关键词 声波散射 数值模拟 波场分裂 拟解析近似
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利用远场模式反演声波阻尼系数 被引量:5
6
作者 王连堂 《计算数学》 CSCD 北大核心 1999年第1期89-98,共10页
The inverse time-hormonic acoustic wave scattering problem we are consideringin this paper is to recover the impedance coefficient from the far field pattern ofthe scattered wave. A method is presellted and the conver... The inverse time-hormonic acoustic wave scattering problem we are consideringin this paper is to recover the impedance coefficient from the far field pattern ofthe scattered wave. A method is presellted and the convergence of this method isproven. Numericale examples are given showing that this method is both accurateand simple to use. 展开更多
关键词 声波 阻尼系数 反演 反散射问题 远场模式
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阻抗障碍物声散射的反问题 被引量:8
7
作者 尤云祥 缪国平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期270-278,共9页
研究了从声散射场的远场分布的信息来再现声阻抗障碍物形状的反问题 ,建立了求解这类反问题的一种非线性最优化模型 ,并提出了数值实现该非线性最优化模型的一种两步调整迭代算法 .两步过程的应用使在确定未知障碍物形状的非线性最优化... 研究了从声散射场的远场分布的信息来再现声阻抗障碍物形状的反问题 ,建立了求解这类反问题的一种非线性最优化模型 ,并提出了数值实现该非线性最优化模型的一种两步调整迭代算法 .两步过程的应用使在确定未知障碍物形状的非线性最优化步中未知函数的个数达到了最少 ,而在调整迭代过程中 ,通过利用前一迭代步所得重构信息 ,使重构精度得到了相当大的改进 .所建立的反演算法的一个特别吸引人的性质是 ,只需要远场分布的一个Fourier系数即可对未知声阻抗障碍物作几何物形的设别 .对大量具有各种几何形状的二维障碍物的数值算例保证了本算法是实用和有效的 . 展开更多
关键词 声散射 反问题 物表反演 声阻抗 障碍物 几何形状 非线性最优化模型 远场分布
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基于耦合边界元法的水下目标低频声散射特性 被引量:11
8
作者 魏克难 李威 +1 位作者 雷明 柴应彬 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第10期32-36,共5页
基于耦合声学边界元理论对水下目标低频声散射特性进行仿真研究。为了验证此数值方法准确性,对水中弹性球壳在平面波入射下的反向散射特性进行数值计算。结果表明,散射声场的数值计算结果和解析解较好吻合。在此基础上,本文探究刚性BeTS... 基于耦合声学边界元理论对水下目标低频声散射特性进行仿真研究。为了验证此数值方法准确性,对水中弹性球壳在平面波入射下的反向散射特性进行数值计算。结果表明,散射声场的数值计算结果和解析解较好吻合。在此基础上,本文探究刚性BeTSSi-Sub[1]和弹性BeTSSi-Sub的全向散射特性,对比发现,刚性BeTSSi-Sub的目标强度大于弹性BeTSSi-Sub的目标强度。通过对形状不同弹性的BeTSSi-Sub的目标强度对比发现,在低频段潜艇上舵对潜艇目标强度的影响比上层建筑的影响大。 展开更多
关键词 耦合边界元 声散射 BeTSSi-Sub 目标强度 弹性
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近场声全息方法研究目标散射场 被引量:5
9
作者 暴雪梅 何祚镛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第5期15-19,共5页
将NAH方法应用于散射问题研究,由散射体近场全息图面上的复声压数据重建散射体表面的散射场,并进一步预报远场散射声指向性对于平面波入射下刚硬球的散射情况作了数值模拟,模拟结果与理论计算吻合较好。
关键词 近场声全息 声散射 目标散射场 水声学
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用近场声学测量信息可视化多个三维障碍物的一种快速算法 被引量:9
10
作者 尤云祥 缪国平 刘应中 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期1103-1109,共7页
提出了用点声源散射场的近场信息来可视化多个三维障碍物的一种简单快速算法 ,它是通过利用一个线性方程组的解的三维等值线图来实现这种可视化的 .这个算法的一个特别吸引人的性质是 ,它避开了迭代技术的应用 ,而且不需要关于障碍物的... 提出了用点声源散射场的近场信息来可视化多个三维障碍物的一种简单快速算法 ,它是通过利用一个线性方程组的解的三维等值线图来实现这种可视化的 .这个算法的一个特别吸引人的性质是 ,它避开了迭代技术的应用 ,而且不需要关于障碍物的任何几何和物理的先验信息 .此外 ,它只需要散射场在测量表面的某个有限范围中若干个观测点处的近场测量信息 ,就能得到障碍物的一个很理想的可视化 . 展开更多
关键词 反问题 物形反演 点声源 散射场 有限孔径近场信息 三维等值线图 可视化算法 三维障碍物 线性方程组
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复数矢径虚拟边界谱方法在二维空穴声辐射和散射问题中的应用 被引量:9
11
作者 向宇 黄玉盈 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期137-143,共7页
基于复数矢径虚拟边界积分法 ,通过将虚拟积分曲线上的未知源强密度函数用Fourier级数展开 ,同时借助快速数值Fourier变换计算程序 ,提出了一种求解二维任意形状空穴声辐射和散射问题的复数矢径虚拟边界谱方法 .该方法具有以下特点 :(1... 基于复数矢径虚拟边界积分法 ,通过将虚拟积分曲线上的未知源强密度函数用Fourier级数展开 ,同时借助快速数值Fourier变换计算程序 ,提出了一种求解二维任意形状空穴声辐射和散射问题的复数矢径虚拟边界谱方法 .该方法具有以下特点 :(1)不存在奇异积分处理 ;(2 )采用复数矢径虚拟边界积分方法 ,不仅保证了解的唯一性 ,而且由于虚拟源强密度函数采用Fourier级数展开 ,克服了用单元离散方法不能用于较高频率范围的缺点 ;(3)采用快速数值Fourier变换技术使计算效率大幅度提高 .文中给出的计算结果表明 :在求解任意形状二维空穴声辐射和散射问题上较通常采用的FEM、BEM和VBEM更为有效 . 展开更多
关键词 空穴声辐射 空穴声散射 复数矢径虚拟边界积分法 谐激励 傅立叶变换 Helmhohz外问题
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水下吸声覆盖层结构及吸声机理研究进展 被引量:9
12
作者 罗忠 朱锡 +1 位作者 林志驼 王卫忠 《舰船科学技术》 2009年第8期23-30,共8页
经过50多年的发展,尤其是近20年中,在水下目标声隐身背景需求的促进和推动下,以吸声覆盖层为主要研究对象的声隐身结构研究,已经建立了完整的理论框架。本文将目前国内外主要的吸声覆盖层结构分为粘弹性复合吸声结构、周期散射复合吸声... 经过50多年的发展,尤其是近20年中,在水下目标声隐身背景需求的促进和推动下,以吸声覆盖层为主要研究对象的声隐身结构研究,已经建立了完整的理论框架。本文将目前国内外主要的吸声覆盖层结构分为粘弹性复合吸声结构、周期散射复合吸声结构、孔腔谐振吸声结构等,比较了各种吸声覆盖层的结构形式对吸声性能的影响,并从吸声机理出发,分析了各种吸声覆盖层结构的主要研究方法,最后展望了我国水下吸声覆盖层结构及吸声机理研究的趋势。 展开更多
关键词 声隐身 吸声覆盖层 粘弹性 散射 谐振
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涡扇发动机声衬的分段式设计与声模态散射分析 被引量:9
13
作者 薛东文 燕群 黄文超 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第6期270-277,共8页
针对涡扇发动机声衬开展分段式设计,并对声衬对声模态的散射作用进行了分析。应用有限元求解对流亥姆霍兹方程的方法求解了发动机短舱内的声传播,通过与试验以及高精度数值解对比验证了所应用的数值方法及声模态解耦方法;应用梯度搜索... 针对涡扇发动机声衬开展分段式设计,并对声衬对声模态的散射作用进行了分析。应用有限元求解对流亥姆霍兹方程的方法求解了发动机短舱内的声传播,通过与试验以及高精度数值解对比验证了所应用的数值方法及声模态解耦方法;应用梯度搜索法和遗传算法优化设计了4种声衬的声阻抗,结果表明可以通过长度较短的声衬实现多个目标声模态的降噪并达到降噪指标,轴向分段式相比均布式声衬和周向分布式声衬具有更大的降噪量;此外还对分段式声衬的声模态散射现象进行了分析,分析了声衬对声波的模态散射。研究结果表明最优声衬产生的反射声功率要大于通过声衬传递的声功率,周向分段的声衬散射形成了更低阶声模态。建议应用轴向分段式声衬降低风扇前传噪声。 展开更多
关键词 声模态 散射 分段式 声衬 优化
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利用远场模式的不完全数据反演声波阻尼系数 被引量:4
14
作者 王连堂 何志强 《计算数学》 CSCD 北大核心 2003年第2期245-256,共12页
In this paper,a method is presented for recovering the impedance coefficientgiven the incomplete data of the far field pattern of the scattered wave. The con-vergence of this method is proven. Numerical examples are g... In this paper,a method is presented for recovering the impedance coefficientgiven the incomplete data of the far field pattern of the scattered wave. The con-vergence of this method is proven. Numerical examples are given showing that thismethod is also accurate. 展开更多
关键词 远场模式 不完全数据 声波 阻尼系数 反演 边界条件 正散射问题 Sommerfeld辐射条件 散射波 Hankel函数 Herglotz波函数 NYSTROM方法 三角级数
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边界元计算内外声场耦合及流体目标声散射 被引量:7
15
作者 杨志刚 王同庆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期161-164,共4页
为研究水下目标的耦合声散射问题,将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合,建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法.对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标,给出了几组声散射数值仿真结果,并和解析方法... 为研究水下目标的耦合声散射问题,将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合,建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法.对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标,给出了几组声散射数值仿真结果,并和解析方法(变形圆柱法)的结果进行比较;比较结果的一致验证了该方法的正确性和有效性.该方法能够研究任意声波入射条件下复杂外形运动流体目标内外声场的耦合,结合结构的有限元描述,该方法将用于水下弹性结构的声耦合响应分析. 展开更多
关键词 声类比 边界元 声散射 耦合 目标强度
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声场计算中一类奇异积分的数学处理 被引量:8
16
作者 徐忠昌 吴冬冬 《舰船电子工程》 2009年第7期173-176,共4页
针对任意形状、任意阻抗表面的水下目标散射声场的计算问题,提出其中一种类型奇异积分数学处理的新方法,并给出计算这类奇异积分的级数公式。
关键词 声散射 奇异积分 近似奇异积分 散射强度
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刚性目标形状反演的一种非线性最优化方法 被引量:5
17
作者 尤云祥 缪国平 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1090-1100,共11页
 发展了从声散射场的远场分布的信息来再现声刚性目标形状反问题的一种非线性最优化方法,它是通过独立地求解一个不适定的线性系统和一个适定的非线性最小化问题来实现的· 对反问题的非线性和不适定性的这种分离式数值处理,使所...  发展了从声散射场的远场分布的信息来再现声刚性目标形状反问题的一种非线性最优化方法,它是通过独立地求解一个不适定的线性系统和一个适定的非线性最小化问题来实现的· 对反问题的非线性和不适定性的这种分离式数值处理,使所建立方法的数值实现是非常容易和快速的,因为在确定声刚性障碍物形状的非线性最优化步中,只需求解一个只有一个未知函数的小规模的最小平方问题· 该方法的另一个特别的性质是,只需要远场分布的一个Fourier系数。 展开更多
关键词 声散射 反问题 远场分布
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粘弹包膜气泡的声散射特性 被引量:8
18
作者 陈九生 朱哲民 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期385-392,共8页
在线性条件下研究了单个粘弹包膜气泡的声散射特性,并用WT散射法求解了造影剂的多气泡散射特性。首先建立了超声造影剂中单个粘弹包膜气泡的声散射物理模型,结合包膜内外声波方程和边界条件解得散射矩阵,并得到散射系数。通过数值计算... 在线性条件下研究了单个粘弹包膜气泡的声散射特性,并用WT散射法求解了造影剂的多气泡散射特性。首先建立了超声造影剂中单个粘弹包膜气泡的声散射物理模型,结合包膜内外声波方程和边界条件解得散射矩阵,并得到散射系数。通过数值计算用简化散射截面积曲线来表征单个气泡的声散射特性,用声色散曲线和衰减系数曲线来表征气泡的集总散射特性。研究结果表明:增加包膜的弹性参数μe的值,不仅使得气泡共振频率增高,还使气泡散射共振峰值相应加大;增加包膜的粘性参数μv的值,将使得散射的共振峰值降低;气泡的另两个参数λe和λv对散射特性几乎没有影响。 展开更多
关键词 声散射特性 气泡散射 包膜 粘弹 超声造影剂 色散曲线 共振峰值 散射截面积 物理模型
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二维超声阵列换能器声场的两种时域仿真模型比较 被引量:8
19
作者 白培瑞 赵奇 +1 位作者 曹茂永 韩焱 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期506-512,共7页
针对二维超声阵列换能器的声场仿真,以xMATRIX超声换能器结构为原型,设计仿真实验对分割阵元空间脉冲响应模型和离散点阵代表模型的计算精度、计算效率、影响参数和适用场合进行了分析比较。结果表明,分割阵元空间脉冲响应模型计算速度... 针对二维超声阵列换能器的声场仿真,以xMATRIX超声换能器结构为原型,设计仿真实验对分割阵元空间脉冲响应模型和离散点阵代表模型的计算精度、计算效率、影响参数和适用场合进行了分析比较。结果表明,分割阵元空间脉冲响应模型计算速度快,精度高,对阵元尺寸、阵元间距、聚焦深度及阵元高宽比例敏感,广泛应用于均匀介质中的声场仿真。离散点阵代表模型计算成本高,对阵元数目和阵元代表点数敏感,便于进行非均匀介质中任意形状换能器阵列的声场仿真。在相同阵列孔径和激励脉冲下,分割阵元空间脉冲响应模型的计算精度比离散点阵代表模型高6%左右,二维声压曲线和三维声场的计算速度分别比离散点阵代表模型快20倍和1000倍。 展开更多
关键词 换能器结构 仿真模型 声场仿真 声阵列 二维 脉冲响应模型 阵元间距 非均匀介质
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起伏地表条件下的声波散射数值模拟的积分方程法 被引量:8
20
作者 刘宁 孙建国 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期61-65,共5页
从散射理论的角度来看,起伏地表可以看作是一种特殊的扰动介质,因此应用散射积分方程求解起伏地表条件下的散射场在理论上是可行的。从三维频率域声波方程出发,由格林函数定理,得出起伏地表条件下的散射积分方程。散射积分方程为关于起... 从散射理论的角度来看,起伏地表可以看作是一种特殊的扰动介质,因此应用散射积分方程求解起伏地表条件下的散射场在理论上是可行的。从三维频率域声波方程出发,由格林函数定理,得出起伏地表条件下的散射积分方程。散射积分方程为关于起伏地表的面积分和与速度扰动体有关的体积分之和,同时给出了格林函数在奇异点的积分方法。由于数值离散求解积分方程存在着计算时间太长和存储内存不足的问题,采用电磁散射积分方程的拟解析近似的方法。在假设反射函数为缓变函数的基础上,最终得到其近似表达式,因此散射场的数值求解不必再借助于代数方程组,只要进行数值积分即可。这种方法避开了传统数值计算方法存在的问题,为地震散射波场快速正演模拟打下了基础。理论分析表明,这种方法适用于小扰动的问题。当扰动较大时,拟解析近似会产生较大的误差。 展开更多
关键词 起伏地表 声波散射 积分方程 拟解析近似
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