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液-固复合介质对光纤法-珀局部放电超声响应强度影响分析 预览
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作者 张伟超 董青青 +1 位作者 赵洪 张立永 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2230-2238,共9页
非本征光纤法-珀(F-P)传感器置于电力设备内液体绝缘检测局放声信号面临灵敏度低的问题。由于不同介质结构的声压分布影响灵敏度,采用声场有限元方法分析声波机械能在液-固复合介质中的暂态传递过程,对比超声波经液-固-液介质与单一液... 非本征光纤法-珀(F-P)传感器置于电力设备内液体绝缘检测局放声信号面临灵敏度低的问题。由于不同介质结构的声压分布影响灵敏度,采用声场有限元方法分析声波机械能在液-固复合介质中的暂态传递过程,对比超声波经液-固-液介质与单一液体介质传播后的声压大小,并分析固体物性参数对声压的影响,提出利用复合介质结构增强声压提高局放检测灵敏度的方法。分别采用PZT和板-板电极为连续超声源和局放声波源,对比F-P传感器在液体介质和液-固-液介质中的响应幅值。结果表明,液-固-液声耦合结构对声压有增强作用,且增强大小与传感器和固体介质的距离、固体介质物性参数相关;F-P传感器在液-固-液耦合结构中的局放响应幅值约是纯液体中的2倍。 展开更多
关键词 局部放电 非本征法-珀传感器 有限元分析 超声传播
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基于PZFlex的材料超声检测仿真研究 预览
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作者 詹湘琳 张家科 《机床与液压》 北大核心 2018年第18期53-58,共6页
为了将抽象的声场传播变成可见的图像,更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究,根据经典波动方程,研究超声在材料中传播的原理,并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成... 为了将抽象的声场传播变成可见的图像,更有利于探伤人员准确的定位缺陷的位置和大小。主要针对超声在材料中的传播进行研究,根据经典波动方程,研究超声在材料中传播的原理,并利用原理对超声波的横波纵波进行解释。在探究超声探伤成像方法上,使用有限元软件PZFlex基于时域/瞬态分析方法对其进行谐响应分析,建立出对应的超声探伤的数学模型。再根据所建立的模型,进行超声在材料中的仿真研究。最后,通过具体的超声探伤实验来证明仿真模型对缺陷的位置与大小定位的准确性。 展开更多
关键词 PZFlex 超声探伤 超声传播 超声仿真
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变径管周向导波Lamb波传播特性 预览 被引量:1
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作者 何跃斌 陈果 +3 位作者 卢超 肖佳辰 石文泽 陈尧 《无损检测》 2017年第7期1-7,17共8页
对周向导波Lamb波在变径管中的传播特性进行了研究。通过仿真软件WAVE3000选取检测变径管所用探头的楔块角度。针对不同倾斜角度的变径管,分析了周向Lamb波的传播特性,研究了不同激励频率的周向Lamb波在变径管中的传播特性,分析了超声... 对周向导波Lamb波在变径管中的传播特性进行了研究。通过仿真软件WAVE3000选取检测变径管所用探头的楔块角度。针对不同倾斜角度的变径管,分析了周向Lamb波的传播特性,研究了不同激励频率的周向Lamb波在变径管中的传播特性,分析了超声接收信号频散、信噪比等特性,并给出了激励信号的最佳周期数,给变径管周向导波检测提供借鉴。 展开更多
关键词 变径管 周向导波 LAMB波 超声传播
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Transverse,flowmetry of carbon particles based on photoacoustic Doppler standard deviation using an auto-correlation method
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作者 卢涛 孙丽君 《光电子快报:英文版》 EI 2015年第3期226-228,共3页
以便测量对超声变换器的收到的轴垂直的碳粒子暂停的流动速度, photoacoustic Doppler 频率光谱的标准差被用来估计拓宽的带宽,和光谱标准差由一个自相关方法是计算的。532 nm 搏动了有 20 Hz 的重复率的激光被用作抽的来源产生 photo... 以便测量对超声变换器的收到的轴垂直的碳粒子暂停的流动速度, photoacoustic Doppler 频率光谱的标准差被用来估计拓宽的带宽,和光谱标准差由一个自相关方法是计算的。532 nm 搏动了有 20 Hz 的重复率的激光被用作抽的来源产生 photoacoustic 信号。photoacoustic 信号与 10 MHz 的中央频率用一个集中的 PZT 超声变换器被检测。碳粒子的暂停被注射泵驾驶。复杂 photoacoustic 信号被 Hilbert 转变在自相关前从时间域信号计算。拓宽的 Doppler 带宽的标准差被平均几单个 A 扫描的自相关结果计算。建议方法的可行性被从 5.0 mm/s 测量横过的碳粒子流动的光谱标准差到 8.4 mm/s 表明。试验性的结果证明自相关结果线性地近似在测量范围以内被散布。 展开更多
关键词 多普勒频谱 标准偏差 光声信号 自相关法 碳粒子 自相关计算 多普勒带宽 血流
黏弹性VTI煤层介质超声波传播模型建立与分析 预览
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作者 李力 唐汝琪 魏伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2987-2994,共8页
煤岩界面自动识别是深部煤层无人采掘装备自主控制中的关键技术。利用煤和岩声阻抗的差异性,采用超声波检测煤层厚度达到识别煤岩界面的目的。以Kelvin-Voigt黏弹性模型及各向异性理论为基础,推导适用于具有垂直对称轴的横向各向同性(V... 煤岩界面自动识别是深部煤层无人采掘装备自主控制中的关键技术。利用煤和岩声阻抗的差异性,采用超声波检测煤层厚度达到识别煤岩界面的目的。以Kelvin-Voigt黏弹性模型及各向异性理论为基础,推导适用于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)黏弹性煤层介质的二维一阶速度-应力波动方程,建立黏弹性VTI煤层介质数学模型,采用交错网格有限差分法模拟超声波场在煤层中的传播,并通过实验验证所建立的黏弹性VTI煤层介质模型和交错网格有限差分法的正确性。研究结果表明:黏弹性VTI介质数学模型和交错网格有限差分法适用于数值模拟超声波在煤层中的传播,为超声波煤层厚度检测和煤岩界面识别研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 黏弹性 各向异性 交错网格有限差分法 超声波传播模型
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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:6
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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... 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
Analysis of Ultrasound Propagation in a Metal Rod by Using Finite Element Method 预览
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作者 陈友兴 王召巴 +1 位作者 金永 杨继亮 《测试科学与仪器:英文版》 CAS 2011年第4期 312-316,共5页
A metal rod is used in the high temperature testing for ultrasonic propagation and heat output,but the trailing echoes generated by ultrasonic penetration through the metal rod seriously affect the recognition and ext... A metal rod is used in the high temperature testing for ultrasonic propagation and heat output,but the trailing echoes generated by ultrasonic penetration through the metal rod seriously affect the recognition and extraction of characteristic signals.According to the phenomenon,the Finite Element Method(FEM)is used to analyze ultrasonic penetration through a metal rod,the reason of the trailing echoes and the regularity of ultrasonic signals.The motion equation of ultrasonic propagation in a metal rod is established and calculated,then the simulation signals and instantaneous cartographies of the process are obtained.Based on the results of the analysis,it can be concluded that the intervals of the trailing echoes are determined by the rod’s diameter and wave velocity.In practical applications,the FEM is used to analyze ultrasonic propagation in the designed buffer rod at first.Based on the characteristics of the simulation signals,the material and dimension are adjusted and selected,aiming to identify the characteristic echo and trailing echoes in time domain and extract characteristic echo from the ultrasonic signals available. 展开更多
关键词 有限元法分析 超声传播 金属棒 超声波信号 超声波传播 特征信号 模拟信号 有限元分析
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固体中脉冲超声波传播的有限差分模拟 被引量:7
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作者 魏东 周正干 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期388-392,共5页
脉冲超声波传播过程的模拟研究对实际超声检测的信号分析具有重要的借鉴意义。对弹性固体中的声场方程应用时域有限差分法,进行了二维声场特性研究。通过完全匹配层方法对截断边界的吸收处理,解决了无限自由空间的计算问题。模拟计算表... 脉冲超声波传播过程的模拟研究对实际超声检测的信号分析具有重要的借鉴意义。对弹性固体中的声场方程应用时域有限差分法,进行了二维声场特性研究。通过完全匹配层方法对截断边界的吸收处理,解决了无限自由空间的计算问题。模拟计算表明该方法可用于各向异性介质的分析。分析了液固耦合情况下的超声波传播特性,取得了与光弹法物理试验相一致的结果。通过与平底孔试块实际缺陷回波信号的对比,验证了脉冲超声波有限差分法模拟计算的有效性和正确性。 展开更多
关键词 超声波传播 时域有限差分法 完全匹配层 数值方法 吸收边界
等离子喷涂WC—Co涂层的超声波评价
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作者 常俊杰 林成新 +1 位作者 孙德平 徐久军 《大连海事大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期 122-125,共4页
为了解决目前等离子喷涂涂层制备中的质量检测问题及为在役涂层质量评价提供无损评价技术,研究了一种新的涂层超声无损检测方法.该方法考虑超声波在涂层中传播时,不同界面的回波信号相互叠加并发生多重反射的传播特性,运用功率谱分... 为了解决目前等离子喷涂涂层制备中的质量检测问题及为在役涂层质量评价提供无损评价技术,研究了一种新的涂层超声无损检测方法.该方法考虑超声波在涂层中传播时,不同界面的回波信号相互叠加并发生多重反射的传播特性,运用功率谱分析及互相关函数分析方法,提出了由涂层引起的群速度延迟时间及涂层密度的求解方法,建立了适于涂层材料评价的超声无损检测系统.对等离子喷涂铁基上的WC-Co涂层进行了密度测试,测试结果与质量差法测量结果误差3.7%.对不同厚度的涂层进行了测试,证明延迟时间与涂层厚度成比例,并与最小二乘法吻合. 展开更多
关键词 等离子喷涂 WC-CO涂层 超声波传播 互相关函数 无损检测
采用脉冲透射插入取代法测量声衰减中几个量值界限的探讨 被引量:1
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作者 朱承纲 程洋 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期249-252,共4页
分析了采用水中脉冲透射插入取代法测量媒质声衰减系数时的主要影响因素,对脉冲宽度/样品厚度选择、单双样法适用性、水中声衰减和声束扩展影响的修正等给出了表达量值关系或界限的数字表达。
关键词 脉冲透射插入取代法 测量 声衰减 量值界限 水声学
明胶改性用于超声仿真模块的研究 预览 被引量:1
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作者 杨济活 曾繁滌 +1 位作者 赵福生 陈一平 《功能材料》 EI CAS CSCD 1994年第4期 366-369,共4页
研究了明胶改性的合成条件。在超声性能分析方面,对超声传播特征(声速、声衰减)和形态学特征(超声显象图谱)讨论了不同条件的影响。实验表明,明胶改性物可用于超声诊断仪质检用仿真模块的开发应用。更多还原
关键词 明胶改性 超声传播 仿真模块 超声诊断仪 检测
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基于BP网络的高精度超声波液位计研究 预览
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作者 陈洁 焦振宇 《电子测量技术》 2009年第9期 30-33,共4页
分析了超声波速度在不同的传输介质、环境下的变化,以及由此导致的超声波回波测距时对液位测量的影响。实验得出超声波传播速度与温度、湿度是一个非线性函数,利用BP神经网络能很好地逼近非线性函数的特点,建立神经网络模型来逼近该... 分析了超声波速度在不同的传输介质、环境下的变化,以及由此导致的超声波回波测距时对液位测量的影响。实验得出超声波传播速度与温度、湿度是一个非线性函数,利用BP神经网络能很好地逼近非线性函数的特点,建立神经网络模型来逼近该函数,利用样本数据在Matlab环境下训练得出权值与阈值并保存留用。在应用系统编程时构造相同的BP网络,编写一个前向计算函数,即可获得系统当时环境下的超声波传播速度。应用该方法后,回波测距的精度提高了2到3个数量级。 展开更多
关键词 BP神经网络 超声波回波测距 超声波传播速度
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微小运动放大及其在超声波传播中的应用
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作者 轩建平 刘超峰 《华中科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第2期7-12,共6页
针对在具有复杂残余应力的材料中超声波传播视频信号极其微弱、难以看清其传播过程的问题,采用微小运动放大方法揭示超声波传播视频中人眼难以看见的微小运动,研究了线性欧拉视频放大方法(EVM)和基于相位的视频运动放大方法(PBVM)... 针对在具有复杂残余应力的材料中超声波传播视频信号极其微弱、难以看清其传播过程的问题,采用微小运动放大方法揭示超声波传播视频中人眼难以看见的微小运动,研究了线性欧拉视频放大方法(EVM)和基于相位的视频运动放大方法(PBVM)在超声波传播中的应用.提出了基于可操纵金字塔的微小运动放大方法,通过对一段标准视频序列进行可操纵金字塔空间分解、时域滤波,放大得到的信号以揭示微小的运动.实验结果表明:该方法在图像噪声方面比EVM更不敏感,在计算时间方面该方法比PBVM用时更短.对EVM,PBVM和本方法进行了对比验证,并在超声波传播视频中进行了应用,效果良好.提出的方法也可应用于机械和结构的状态检测中. 展开更多
关键词 超声波传播 微小运动 线性欧拉视频放大 基于相位的视频运动放大 可操纵金字塔
基于窄带宽超声传感器的传播时间测量方法 预览 被引量:1
14
作者 刘岩 Hermann Inaki Schlaberg 刘石 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2014年第4期72-74,78共4页
为了精确地测量声波传播时间,提出了一种基于窄带宽超声传感器的传播时间测量方法。该方法无需知道初始时刻的采样数据,只利用稳定后的声波信号经过过零比较器的时间,通过直线拟合获得准确的传播时间。为了验证该方法的正确性.建立... 为了精确地测量声波传播时间,提出了一种基于窄带宽超声传感器的传播时间测量方法。该方法无需知道初始时刻的采样数据,只利用稳定后的声波信号经过过零比较器的时间,通过直线拟合获得准确的传播时间。为了验证该方法的正确性.建立了一套超声波测量系统,其核心是现场可编程门阵列(FPGA)的设计。试验结果表明,该系统可以准确地测量声波的传播时间,通过校准,可以保证该测量系统在实际应用中的可靠性及准确性。 展开更多
关键词 超声波 窄带宽 传播时间 传感器 FPGA MATLAB
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基于声束追踪的变厚度曲面工件超声探头位姿规划 预览 被引量:5
15
作者 张杨 周晓军 +3 位作者 杨辰龙 李雄兵 陈汝蒋 牛彦牧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期230-234,225共6页
针对传统变厚度曲面工件穿透法自动超声检测时各检测点声压变化大、信噪比低等问题,将多元高斯声束叠加声场建模方法引入曲面工件超声检测系统,建立接收声场数学模型,分析了检测参数对接收声压的影响,仿真与试验表明接收声压对探头... 针对传统变厚度曲面工件穿透法自动超声检测时各检测点声压变化大、信噪比低等问题,将多元高斯声束叠加声场建模方法引入曲面工件超声检测系统,建立接收声场数学模型,分析了检测参数对接收声压的影响,仿真与试验表明接收声压对探头姿态十分敏感,常规方法中探头位姿与声束路径间存在的小角度不可忽略,提出了基于声束追踪的探头位姿规划方法。针对双三次B样条曲面工件,先以常规方法确定发射探头位姿,然后从发射探头开始,追踪系统中声束,确定接收探头位姿。实际应用表明,与常规方法相比,基于声束追踪的探头位姿接收到的信号强、信噪比高,检测更精确。 展开更多
关键词 变厚度 曲面工件 超声检测 多元高斯声束叠加 探头位姿 声束追踪
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体外冲击波碎石焦点区域声压分布的时域有限差分法仿真研究 预览 被引量:5
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作者 菅喜岐 李文龙 +2 位作者 刘东顺 史启铎 谭中 《现代生物医学进展》 CAS 2008年第1期 122-125,137,共5页
目的:研究体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)治疗中不同厚度人体组织对ESWL焦点区域大小、位置和声压分布的影响,为ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法:以Reichenberger的ESWL水中实验为参照例。... 目的:研究体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)治疗中不同厚度人体组织对ESWL焦点区域大小、位置和声压分布的影响,为ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法:以Reichenberger的ESWL水中实验为参照例。分别建立三维单一人体组织和多层复合人体组织仿真模型,用时域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)数值仿真法。数值仿真ESWL治疗中形成的焦点区域。结果:高强度聚焦超声波在人体脂肪、肌肉层中形成的实际焦点区域大小、位置和焦点区域声压分布随着人体脂肪、肌肉层厚度的变化而变化。结论:ESWL治疗过程中由于人体组织厚度的不同,高强度聚焦超声非线性传播而形成的焦距和最大声压不同,对于不同体态的患者在ESWL治疗时,应该采用不同的焦距设定方法。 展开更多
关键词 体外冲击波碎石 FDTD 脉冲超声波的非线性传播
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橡胶摩擦材料粘弹性的超声评价 预览 被引量:6
17
作者 常俊杰 林成新 孙德平 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期 55-58,共4页
基于复数域超声波传播理论和Moore理论,提出了一种新的橡胶摩擦材料动态粘弹性的超声评价法。该方法考虑超声波在轮胎用橡胶摩擦材料中的传播特性,论述了橡胶摩擦材料的摩擦与衰减的相关性,引入衰减系数与损耗角正切参数建立了超声波底... 基于复数域超声波传播理论和Moore理论,提出了一种新的橡胶摩擦材料动态粘弹性的超声评价法。该方法考虑超声波在轮胎用橡胶摩擦材料中的传播特性,论述了橡胶摩擦材料的摩擦与衰减的相关性,引入衰减系数与损耗角正切参数建立了超声波底面反射法的数学模型,计算结果和已成熟的DMA方法非常吻合。建立了适于橡胶摩擦材料动态粘弹性的超声无损评价系统,为轮胎橡胶摩擦特性的研究及在线无损评价提供了新的方法。 展开更多
关键词 橡胶材料 超声波传播特性 衰减系数 损耗角正切 粘弹性评价
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人体组织厚度对体外冲击波碎石焦点位置及声压影响的仿真研究 被引量:2
18
作者 菅喜岐 史启铎 +2 位作者 谭中 李文龙 吴立顺 《国际生物医学工程杂志》 CAS 2007年第4期 193-196,共4页
目的研究体外冲击波碎石(extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)治疗中不同厚度人体组织对ESWL焦点区域声压及实际形成焦点位置的影响,为ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法以Reichenberger的ESWL水中实验为例,建立三... 目的研究体外冲击波碎石(extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)治疗中不同厚度人体组织对ESWL焦点区域声压及实际形成焦点位置的影响,为ESWL治疗计划的制定提供理论依据。方法以Reichenberger的ESWL水中实验为例,建立三维仿真模型,用时域有限差分(finite differencetime domain,FDTD)数值仿真法,数值仿真ESWL治疗中形成的焦点区域。结果高强度聚焦超声波在人体脂肪、肌肉层非线性传播过程中形成的实际焦点位置和焦点区域声压,随着人体脂肪及肌肉层厚度的变化而变化。结论ESWL治疗过程中由于人体组织厚度的不同,超声非线性传播而形成的焦距和最大声压不同,对于不同体态的患者,在ESWL治疗时应该采用不同的焦距设定方法。 展开更多
关键词 体外冲击波碎石 脉冲超声波的非线性传播 时域有限差分解析 焦点位置
体外冲击波碎石焦点附近声压分布的时域有限差分法数值解析 预览 被引量:3
19
作者 菅喜岐 森田长吉 +1 位作者 史启铎 谭中 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期 62-66,共5页
泌尿系统结石症是一种多发病。体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)法是应用人体外发射的高强度脉冲超声波在人体内的焦点附近形成的冲击波破碎结石,被破碎的结石碎片随尿液排出体外的治疗泌尿系统结石症... 泌尿系统结石症是一种多发病。体外冲击波碎石(Extracorporeal shock wave lithotropisy,ESWL)法是应用人体外发射的高强度脉冲超声波在人体内的焦点附近形成的冲击波破碎结石,被破碎的结石碎片随尿液排出体外的治疗泌尿系统结石症方法。由于这种治疗方法具有非创伤等优点而被广泛地应用于泌尿系统结石症的治疗。但是,ESWL冶疗过程中有时会引发尿血、肾血肿等并发症,影响其冶疗效果的主要因素之一为ESWL焦点附近形成的声压分布。在这里,利用作者等以前提出的时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)超声波非线性传播的仿真方法,数值仿真ESWL超声波非线性传播过程,研究ESWL焦点附近声压的分布、焦点区域(焦区)的大小形状、高强度超声波形成的实际焦点位置。 展开更多
关键词 体外冲击波碎石 超声波非线性传播 FDTD解析 实际焦点位置
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局部放电超声信号在变压器模型中的传播 预览 被引量:12
20
作者 金广厚 王庆 +1 位作者 李燕青 陈志业 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期 14-15,38,共3页
实验研究了变压器模型内局部放电超声波信号的传播路径和变化过程,分析了超声探头所采集超声信号的构成并给出了其在变压器模型钢壁上的声压分布规律.结果表明:每个超声探头所接收到的信号都是几个传播路径超声波叠加的结果,每部分之间... 实验研究了变压器模型内局部放电超声波信号的传播路径和变化过程,分析了超声探头所采集超声信号的构成并给出了其在变压器模型钢壁上的声压分布规律.结果表明:每个超声探头所接收到的信号都是几个传播路径超声波叠加的结果,每部分之间都存在不同大小的时延,最前沿的部分为直接入射的信号,能用于时延计算;经过反射后接收到的信号传播路径复杂,不能直接用于时延计算. 展开更多
关键词 变压器模型 局部放电 超声信号 衰减系数 实验
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