导读:本文包含了聚焦声场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:声场,超声,相控阵,测量,表面波,圆台,多模。
聚焦声场论文文献综述
衣晓锋,彭大勇,侯倩男,郭圣明[1]（2019）在《浅海低频垂直相控阵多模声场聚焦》一文中研究指出为了提高低频垂直相控阵声场聚焦的环境适应性,增强环境失配情况下的声场聚焦效果,提出一种多模声场聚焦方法。该方法利用环境失配对低阶模态影响相对较小的特点,只利用前3阶模态进行发射权系数的计算。仿真结果表明,多模声场具有较大的聚焦跨度,在环境失配情况下仍能在期望的聚焦位置实现良好的聚焦效果。进一步地,根据巴斯微扰理论计算分析了多模声场的混响特性。由于多模声场聚焦将能量集中到了掠射角较小的低阶模态中,因此比最优权系数聚焦具有更低的混响平均强度。多模聚焦对聚焦深度进行扫描可以实现目标的深度分辨,这在水下目标探测方面具有较高的应用前景。(本文来源于《应用声学》期刊2019年04期）
衣晓锋,彭大勇,曾娟,马力[2]（2019）在《浅海低频相控阵多模声场聚焦的频率选择》一文中研究指出低频相控阵通过控置发射权系数,将声场能量集中在前3阶模态中,可在一定空间范围内实现多模声场聚焦。针对浅海波导的频散效应导致多模聚焦声场能量随频率起伏的问题,基于简正波理论分析了聚焦声场能量出现峰值时的频率位置。当聚焦距离改变时,可由先前的参数对新的聚焦位置的峰值频率进行估计,仿真结果表明,估计的峰值频率的最大误差为8 Hz,在可接受的误差范围之内。(本文来源于《中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集》期刊2019-05-25）
刘欢[3]（2019）在《聚焦超声治疗剂量预测系统的建立—声场与生物传热模型的优化》一文中研究指出研究背景:高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)作为一种新兴的非侵入性治疗技术,其原理为通过一定的聚焦方式将体外低能量的超声波束聚焦到体内形成具有一定大小的高能量焦点,借助热效应、空化效应和机械效应使焦域组织温度瞬间升高至65℃以上,焦点产生不可逆性凝固性坏死且不损伤周围正常组织。目前HIFU已经应用于乳腺癌、肝癌、胰腺癌、子宫肌瘤和肾脏肿瘤等各类良恶性实体肿瘤的临床治疗,展示了较高的安全性和有效性[1-3]。利用HIFU进行消融治疗,在保证安全性的前提下,可达到较好的消融效果,但临床治疗目前主要依赖于医生的经验投放辐照剂量[4]。因此,HIFU治疗过程中剂量投放仍然是一个待解决的关键科学问题。声传播与生物传热模型是建立HIFU治疗剂量系统的重要组成部分。仍然需要进一步深入研究。本研究着眼于HIFU临床剂量投放预测的科学问题,通过对聚焦超声焦域处的瞬态声传播以及生物传热相关机制进行探索性研究,以期对声场进行优化为临床治疗选择合适张角换能器提供指导,优化HIFU辐照过程中的声传播和生物传热模型,为临床治疗剂量预测系统建立提供参考依据。目的1.开展聚焦超声焦域处瞬态声传播的可视化研究,探讨不同张角球腔换能器的声传播特性,为换能器的张角优化设计提供参考依据。2.考虑HIFU辐照过程中组织传热的热波效应、组织声学特性(声速、声衰减)随温升的变化,比较分析相同辐照剂量下靶区组织中的温升变化与理论模拟,优化HIFU治疗的声传播与生物传热模型。方法1.本文研究了不同发射面张角的HIFU换能器焦域处的声传播。发射面张角分别为360°、180°、150°、120°、90°,焦距115mm的664.2KHz HIFU换能器在相同的激励电压下通过COMSOL物理仿真其稳态和瞬态声场分布,基于Schlieren纹影法拍摄聚焦超声焦域处的声传播。通过实时拍摄及仿真分析了行波聚焦过程中声场的分布及其声焦域大小变化情况。2.本文基于有限热传播速度的概念修正传统Pennes生物传热方程,建立了HIFU辐照中考虑热弛豫贡献的生物传热热波(Twmbt,Thermal wave model of bio-heat transfer)模型;进一步研究了组织中声传播的热声透镜效应,辐照过程中当温度高于45℃时,组织特性开始逐渐发生改变,建立辐照过程中组织声速、声衰减随温度变化的声场—温度场耦合模型进行理论模拟;同时探讨了声轴上随温度变化的网格设置对声场、温度场的影响。3.针对HIFU辐照过程中的组织传热,本文研究了HIFU定点辐照新鲜离体牛肝组织时,不同辐照参数(1039.95W/cm2×267s,1386.6W/cm2×200s)相同辐照剂量下的组织焦域处温升。采用B超监控强回声信号,PCD探头采集声散射信号进行被动空化检测以确保HIFU辐照离体牛肝组织温升变化的作用机制是单纯热效应。通过理论与实验对比分析,对生物传热模型进行进一步修正。结果1.随着换能器张角的增大,轴向-6dB焦域面积减小,焦域形状由椭圆形逐渐变为圆形。张角为360°时,-6dB声焦域面积最小,呈“圆形”;张角为90°时,-6dB声焦域面积最大,呈“椭圆形”。随着张角的增大(90°、120°、150°、180°、360°):(1)水听器声场扫描的-6dB声焦域长轴分别为2.39λ、2.02λ、1.58λ、λ、0.53λ,对应线性声场仿真结果2.37λ、2.16λ、1.63λ、1.15λ、0.55λ;(2)-6dB声焦域的短轴分别为0.85λ、0.71λ、0.59λ、0.55λ、0.52λ,对应线性声场仿真结果0.9λ、0.72λ、0.62λ、0.56λ、0.51λ;(3)-6dB声焦域面积分别为3.47λ2、2.49λ2、1.61λ2、0.95λ2、0.48λ2,对应线性声场仿真结果3.69λ2、2.69λ2、1.77λ2、1.1λ2、0.49λ2.水听器扫描实验结果与Comsol稳态声场分布仿真计算结果吻合良好,长轴、短轴及-6dB轴向声焦域面积相关系数分别为0.995、0.992、0.999,均达到0.99以上。2.随着开口角度增大,-6dB声学焦域处声传播过程中超声径向聚焦宽度降低越快,聚焦能力愈强;开口角度一定时,超声汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播。发射面张角越大,径向宽度越小。-6dB径向声波传播过程中,焦点位置宽度最窄,且随着开口角度的变化,焦点位置发生毫米量级的偏移,在120°～150°之间较明显。3.在单纯热损伤情况下,HIFU辐照离体牛肝组织,相同的辐照剂量下,随着辐照声强的增加,温度上升速率越快。采用Pennes生物传热方程理论模拟HIFU定点辐照(辐照参数为1039.95W/cm2×267s和1386.6W/cm2×200s)新鲜离体牛肝组织时,辐照初始阶段(1039.95W/c m2×267s的0～48s,1386.6W/cm2×200s的0～57s)的焦点温升明显高于实验测得温升;采用TWMBT模型模拟的焦点温升在辐照初始阶段与实验吻合良好,但辐照中最大温升(1039.95W/cm2×267s为27℃,1386.6W/cm2×200s为36.5℃)较实验测量结果(1039.95W/cm2×267s为32.5℃,1386.6W/cm2×200s为41.5℃)低;采用考虑热声透镜效应和T WMBT模型模拟的焦点温升(1039.95W/cm2×267s为32℃,1386.6W/cm2×200s为42℃)在整个HIFU辐照过程中,计算的结果与实验结果吻合,能够较好的预测实验结果。结论1.开口角度一定时,超声传播汇聚到达-6dB焦域位置,声波径向宽度基本保持不变,类似于平面波向前传播;驱动功率一定时,随着开口角度的增加,-6dB声学焦域范围逐渐减小,能量分布越集中,聚焦能力越强;形状逐渐以“椭圆形”向“圆形”变换;实验与声传播仿真结果相关系数均达0.99以上。2.HIFU辐照能量一定时,随着声强的增加,焦域组织温度上升速度越快;在单纯热损伤条件下,相比传统Pennes生物传热方程,综合考虑生物组织声学特性随温度变化、热波效应、声轴方向网格设置等因素,经过修正后考虑组织声学特性变化的Twmbt生物传热模型可更好地对HIFU辐照实验温升结果进行预测,可用于下一步HIFU治疗剂量预测系统的建立。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2019-05-01）
陈伯扦[4]（2019）在《聚焦超声场的构建及其强化传热性能》一文中研究指出超声强化传热是一种有效的有源强化传热技术,在工业换热器、空调、电子芯片散热等领域应用广泛。换热壁面的局部声强是超声强化传热的直接影响因素,但目前还没有学者通过改变声强分布来提高超声强化传热性能。本文通过构建聚焦超声场,大幅提高焦点声强,有效提高超声强化传热性能。提出了聚焦超声场的两个构建准则:干涉准则与驻波准则,定义了干涉系数与驻波系数,构建适用于超声强化传热的聚焦超声场理论模型。利用有限元仿真对聚焦超声场理论模型进行分析,模拟声聚焦腔中的声波聚焦过程及声场分布情况,根据超声强化传热的实际工况对声聚焦腔进行工程化设计。对聚焦超声场理论模型中的干涉系数k_1和驻波系数k_2时进行仿真分析和优化,结果表明,干涉系数和驻波系数都为整数时能够有效实现超声波聚焦。实验测量了两组椭圆声聚焦腔和矩形腔中的实际声强分布情况,实验结果与仿真结果非常吻合,椭圆声聚焦腔能够实现声聚焦,平均声强比矩形腔提高107.0%,验证了聚焦超声场的理论模型。同时,研究了聚焦超声场下的声流和空泡特征,结果表明,聚焦超声场的声源区域以体声流为主,而焦点区域以微声流为主;声源处主要为椭圆形空泡团,而在焦点区域能观察到彗星状空泡团,两者的生长和运动机理不同。发现了聚焦超声场的跨越作用和效应分离现象,对超声强化传热有重要意义。在自然对流条件下对比研究了椭圆声聚焦腔和矩形腔的强化传热性能,腔内超声强化率分布与声强分布吻合,聚焦超声场能够有效提高焦点处的强化传热性能,强化率最高达到74.7%,比矩形腔提高了31.8%。通过池沸腾实验对不同条件下的沸腾汽泡进行研究,观察到沸腾汽泡的超声悬浮现象以及特殊的桑葚状汽泡团,桑葚状汽泡团会影响聚焦超声的强化传热性能。根据实验现象提出了超声空泡的蒸发热泵理论,进一步解释了聚焦超声强化传热的作用机理。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-11）
郭成成,姚磊,郑慧峰,曹永刚,王月兵[5]（2019）在《基于近场互谱法的医用聚焦超声场多参数检测》一文中研究指出为实现医用聚焦超声场声学性能快速、准确检测,提出基于近场互谱测量技术的声参数检测方法。首先介绍了近场互谱法测量原理,实现聚焦声场的声压、声强、声功率检测;然后在COMSOL下建立聚焦换能器辐射声场有限元模型,分析其声场聚焦特性和传播形态,给出检测方案;最后,搭建了实验平台,验证了该方法的有效性和正确性。结果表明,通过聚焦声场的近场声源面预测焦域的声压分布,估算声功率,实现了对聚焦超声场的多个声性能参数检测,且具有较高的精度,有望应用于医用换能器的现场检测,有效监控医用聚焦超声设备的声性能,保证设备安全使用且满足治疗效果。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2019年03期）
沈国峰,余瑛,张鹤林,程春雷,汪灿华[6]（2019）在《红外热成像聚焦超声声场测量方法综述》一文中研究指出基于红外热成像技术对聚焦超声声场进行快速、定量测量的方法具有扫描速度快、空间分辨率高、适用频率范围广等优点。但是由于红外线的穿透能力限制,在红外摄像仪和超声吸收体之间需要一个空气层,因此使得超声吸收体内部声场较为复杂,目前已有叁种模型对此进行描述,且都得到了相应的实验验证。本文通过分析基于叁种模型的超声吸收体内部声场分布和声强估计方法,对其进行了较为详细的描述。为进一步研究该项技术提供了理论参考依据。(本文来源于《声学技术》期刊2019年01期）
寿文德,胡济民,余立立,胡兵[7]（2018）在《球面聚焦声场自易法从GB/T 32522-2016到IEC TS 62903-2018的技术进步》一文中研究指出文章叙述了《球面聚焦超声换能器的电声特性和声功率测量》的自易法校准成为国家标准方法后,进而以其为基础在起草国际电工委员会技术规范的过程中,所做的主要技术进步,包括:理论叙述的改进、一些错误概念的修正、最新研究成果的吸纳、全频段实验验证、测量不确定度估计等重要方面。(本文来源于《声学技术》期刊2018年06期）
苗茄茗,李成海,屠娟,郭霞生,章东[8]（2018）在《聚焦超声换能器的声场和生物组织传热研究》一文中研究指出0引言由于现有制造工艺的不足,超声换能器的聚焦效率常常受到限制,声人工结构研究领域的声超构材料由于具有周期结构的特性,可以通过结构的设计实现声波的定向操控,带来了诸如声异常透射(Extraordinaryacoustic transmission,EAT)、负折射、异常隔声等声学效应,在换能器性能的改进中具有(本文来源于《2018年全国声学大会论文集 F生物医学超声》期刊2018-11-10）
陈巍巍,石文泽,陈尧,陈果,龙盛蓉[9]（2018）在《点聚焦表面波EMAT声场特性及其试验》一文中研究指出针对曲折线圈电磁超声换能器(EMAT)换能效率和信噪比低的问题,建立了点聚焦EMAT的叁维声场有限元模型,通过瞬态和稳态分析,分析了激励频率、线圈匝数和导线长度对点聚焦EMAT的声场聚焦特性以及缺陷回波特征的影响规律。搭建了0.5 MHz点聚焦EMAT检测系统,用于铝板中不同直径的圆孔检测,并与传统的曲折线圈EMAT进行对比。结果表明:采用点聚焦表面波EMAT,可以极大程度地提高信噪比和缺陷检测能力。(本文来源于《无损检测》期刊2018年10期）
郭忠存,阎守国,张碧星[10]（2018）在《圆台形超声相控阵列在管材检测中的聚焦声场》一文中研究指出针对一种新型的用于钢管横向缺陷检测的圆台形超声相控阵列,提出了计算管内一次波位移场的模型。设计了叁维情况下,圆柱界面存在时的时间延迟法则,并在高频近似下,利用瑞利积分法结合稳相法,研究和计算了管材横截面以及纵剖面上的二维声场分布特性。最后详细讨论了圆台形相控阵列中心夹角、阵元宽度及动态阵元数等参数对管材中聚集声场的影响。结果表明,这种模型以及计算方法可以有效地分析圆台形阵列在钢管内的辐射位移场特性,为实际制作这种圆台形阵列提供理论指导。(本文来源于《声学学报》期刊2018年05期）
聚焦声场论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
低频相控阵通过控置发射权系数,将声场能量集中在前3阶模态中,可在一定空间范围内实现多模声场聚焦。针对浅海波导的频散效应导致多模聚焦声场能量随频率起伏的问题,基于简正波理论分析了聚焦声场能量出现峰值时的频率位置。当聚焦距离改变时,可由先前的参数对新的聚焦位置的峰值频率进行估计,仿真结果表明,估计的峰值频率的最大误差为8 Hz,在可接受的误差范围之内。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚焦声场论文参考文献
[1].衣晓锋,彭大勇,侯倩男,郭圣明.浅海低频垂直相控阵多模声场聚焦[J].应用声学.2019
[2].衣晓锋,彭大勇,曾娟,马力.浅海低频相控阵多模声场聚焦的频率选择[C].中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集.2019
[3].刘欢.聚焦超声治疗剂量预测系统的建立—声场与生物传热模型的优化[D].重庆医科大学.2019
[4].陈伯扦.聚焦超声场的构建及其强化传热性能[D].华南理工大学.2019
[5].郭成成,姚磊,郑慧峰,曹永刚,王月兵.基于近场互谱法的医用聚焦超声场多参数检测[J].仪器仪表学报.2019
[6].沈国峰,余瑛,张鹤林,程春雷,汪灿华.红外热成像聚焦超声声场测量方法综述[J].声学技术.2019
[7].寿文德,胡济民,余立立,胡兵.球面聚焦声场自易法从GB/T32522-2016到IECTS62903-2018的技术进步[J].声学技术.2018
[8].苗茄茗,李成海,屠娟,郭霞生,章东.聚焦超声换能器的声场和生物组织传热研究[C].2018年全国声学大会论文集F生物医学超声.2018
[9].陈巍巍,石文泽,陈尧,陈果,龙盛蓉.点聚焦表面波EMAT声场特性及其试验[J].无损检测.2018
[10].郭忠存,阎守国,张碧星.圆台形超声相控阵列在管材检测中的聚焦声场[J].声学学报.2018
论文知识图
