声表面波器件用的一种集成化吸声膜

生物媒质声学参量的非侵入测量是超声特别是医学超声领域研究的一个热点,对超声定量诊断有临床应用意义。 本文首先综述了有关这类工作的现状,在此基础上提出了测量平行界面样品声速、声衰减的一种非侵入测量方法——界面反射法。叙述其工作原理、实际装置,样品模型等。其特点是利用简单A型超声诊断仪并配以微机进行计算处理,可以测量单层、双层样品声学参量及几何尺寸,从而确定样品声学参量的空间分布。对于声衰减测量,考虑并计算分析了两项修正项——界面反射修正和声束扩散修正。声速与声衰减测量结果还与其他方法(侵入方法)测量结果相…     

压力和温度对两种液压油的超声波速度的影响

流体介质的声速测量是超声非接触压力测量和流量测量的基础,介质中的声速主要受压力、温度和介质本身物理特性的影响。为研究液压油的超声特性,本文以实验数据为基础,通过回归分析方法建立了两种液压油的声速-温度(C-T)、声速-压力(C-P)和声速-油品(C-O)模型,为采用超声非接触检测方式测量液压系统的压力和流量及其它类似介质的超声特性研究提供了实验依据。     

基于相关法的医用超声耦合剂实时测量系统

声速和衰减是医用耦合剂的关键参数,对超声仪器的临床诊断相当重要。相关方法是测量两个相近波形之间时差的重要方法,"波形不变性"原理是相关测速的基本工作原理。基于相关方法,利用虚拟示波器在PC上构建了一个实时医用超声耦合剂测量系统。该系统通过USB接口对虚拟示波器进行控制及数据传输,并利用Windows系统的多线程工具对软件进行了优化,实现了实时测量、计算和显示。对几种耦合剂样品进行了测试,并对结果作了处理和分析,从而实现了生产过程中超声耦合剂的声速和衰减的在线检测和控制。     

超声仿人体组织材料声学参量测量研究

为了准确可靠地测量超声仿人体组织材料的声学参数,测量和评价仿组织体模中的填充材料,本文搭建了基本声学参数测量装置,编制了数据采集处理软件,实现了对材料声速、声衰减和超声背向散射系数的自动测量。针对不同成份的样品模块,利用本文所述系统对样品声学参数进行了测量。结果表明,声速和声衰减测量结果与理论值基本一致,背向散射系数随着超声频率的提高有所增大。     

南海海底粉质黏土沉积物声速和衰减的全浸式测量

提出了一种宽带声速和声衰减测量方法,该方法利用全浸式传感器测量技术(FITM)在实验室环境下对超细沉积物(平均粒径为5.27 μm,孔隙率为79%)的声速和声衰减进行了测量。为确定该实验室测量方法的可靠性,将该声速与声衰减关系与Kramer-Kronig关系进行了比较。同时,Hamilton经典曲线表明,该实验室测量结果符合声速与孔隙度关系,且声衰减在Hamilton曲线置信区间内。测量数据满足有效密度流体模型和颗粒剪切模型的声速和衰减预测曲线,进一步证明了实验室测量方法的准确性和有效性。     

NiTi形状记忆合金相变过程中的超声波声速特性

用超声脉冲反射法测试了NiTi形状记忆合金（SMA）在相变过程中的纵波声速,研究了合金声速随温度变化的规律。结果表明：在非相变温度范围内,NiTi合金声速随温度缓慢变化,但在发生相变的温度范围内,声速的变化趋势发生明显改变;测得NiTi合金的各相变温度与常规电阻法基本一致,与电阻法等其他测量相变温度的方法相比,纵波声速法具有简单易行、测量方便以及对工件无损伤等优点。     

用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块:模块的制作及声学参数的测量

目的研制一种透明的用于高强度聚焦超声热消融的PAA模块,并对其声学参数进行测量。方法观察模块浓度的不同所致颜色与透明度的变化,并对PAA模块的声学特性包括密度、声速及声衰减进行测量。结果(1)PAA模块为透明的琥珀色,蛋白浓度越高,颜色越深,透明度越低。(2)PAA模块的密度与水相近,为1.0250g/cm3至1.0617g/cm3。声速与模块浓度之间有明显的相关性。声衰减从0.125dB/cm至0.329dB/cm,随着模块密度与探头频率的增加而增加。结论PAA模块是一种较好的用于高强度聚焦超声热消融的均质仿体,实验结果有较好的重复性。     

大过冷Al-Mn-Si合金的凝固

本文采用玻璃包裹法加热冷却循环处理成分(wt-%)为 Al-25.44Mn-17.15 Si 的三元合金,得到了大过冷度的合金熔体。实验表明,三元合金大过冷凝固时有三次相析出。X 光衍射和透射电镜分析发现,合金中存在着五次对称准晶相及少量的 T 相、α-Al 和 Si 相。     

变频双螺杆制冷压缩机宽频气流脉动衰减器的试验研究

压缩机运行转速越高,其产生的噪声越大,改善制冷压缩机气流脉动诱发的排气噪声衰减变得越来越重要,其中,变频双螺杆制冷压缩机的需求尤其明显。为有效改善变频双螺杆制冷压缩机排气气流脉动诱发的气动噪声,本文研究了一种基于赫姆霍兹共振器的宽频带穿孔板气流脉动衰减器。建立了气流脉动衰减器的声学设计方法,根据测量的两相流声速,实现了共振频率的计算,通过实验测量结果对计算结果进行了验证,并进一步分析了压缩机运行转速对其衰减性能的影响。研究结果表明:油气两相流声速随着运行转速上升而增加,运行转速从3 000 rpm上升到5 100 rpm,油气两相流声速从142.8 m/s上升到144.6 m/s,增加1%。对比理论计算和实验测量结果,宽频带穿孔板气流脉动衰减器的衰减频率基本吻合,衰减效果趋势一致,在运行转速3 000~4 500 rpm区间,气流脉动基频排气噪声值下降3.0 d B(A)以上;在排气噪声较大的高转速运行区间4 500~5 100 rpm,排气噪声值下降5.0 d B(A)到7.5 d B(A)。应用宽频带穿孔板气流脉动衰减器后,变频双螺杆压缩机高转速下气流脉动基频的噪声值分别为85.8 d B(A)(4 800 rpm)和84.2 d B(A)(5 100 rpm),比相同制冷量低转速下定频压缩机3 000 rpm时噪声减小2.0 d B(A)以上,有效解决变频双螺杆压缩机气流脉动诱发的排气噪声问题。     

冷却速度对Sn-Ag无铅焊料微观组织和机械性能的影响

研究了不同冷却速度下无铅焊料Sn-3．5％(质量分数)Ag合金的微观形貌(冷却速度从0．08K／s到10^4K／s)。结果表明焊料合金中二次枝晶间距随冷却速度增加而逐渐减小，且符合公式：d=atf^n，其中d为二次枝晶间距，tf是冷却时间，a和n是由材料和其成分所决定的常数，通过计算得到对于Sn-3．5％(质量分数)Ag合金其a为3．7，而n为0．43。维氏硬度测试结果表明：快速冷却条件能使焊料合金晶粒细化，其中作为强化相的金属间化合物Ag3Sn分布更加细密，从而能使整个合金机械性能得到提高。     

甲基丙烯酸酯类共聚物的超声衰减与声速

用脉冲回波法测定了甲基丙烯酸酯类共聚物的超声衰减与声速。在2.5和5MHz 两种频率下,考察了共聚物超声衰减的温度关系。所得结果与 DSC 法作了比较,共聚物的玻璃化转变温度 T_g 相近。     

矩形窄通道中气液混合物超声颗粒检测实验与分析

本文以去离子水为工质,将超声颗粒检测系统应用于两相流传热过程,利用超声衰减谱法对垂直矩形窄通道中流动沸腾气液两相流进行了测量,通过理论模型和反演算法分别得到质量流量2.22 kg/(m~2·s)、2.86 kg/(m~2·s)和3.49 kg/(m~2·s)下的超声衰减谱及矩形窄通道出口处的气泡尺寸分布和含气率(干度)。实验结果表明:一定质量流量下,随着加热功率的增大,同一超声频率下的超声衰减系数增大,D50值增大,尺寸分布变宽;同一工况下,随着质量流量的增大,D50值减小,尺寸分布高度增大,带宽减小;超声检测系统测量的干度较理论值偏大,干度较小时,偏差较小,比较适用;干度增大,偏差增大,需要适当调整模型。     

新型TC21钛合金相变行为和相组成研究

采用X射线衍射(XRD)对TC21钛合金β热处理后,经不同冷却速率冷却及双重退火后的相结构进行了分析,并用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对显微组织和相的形貌特征进行了观察研究.结果得出,TC21钛合金在β处理时经炉冷和水冷后,合金由α和β两相组成.空冷状态下,合金主相为α+β,并有少量Nb3Si相析出.实验证明,冷却速率主要影响α和β相含量的比例,相的组成基本不受冷却速率的影响.合金经970.,30min,空冷+600℃,4h退火后,仍由α相和β相组成,没有发现新的析出相,但观察到转变β相中存在次生析出的细小针状α相.     

原位观察不同冷却速率下GH3625合金的凝固过程

利用带有红外加热炉的共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)对GH3625高温合金在不同冷却速率(30℃/min、100℃/min和200℃/min)下的凝固过程进行了动态原位观察,通过差示扫描量热分析仪(DSC)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了凝固后的组织形态及相的析出规律。结果表明,GH3625合金的液相线温度在1 356.5℃,在凝固过程中自由表面液相分数随温度和时间的变化关系满足Avrami方程;凝固过程中主要相的析出顺序依次为γ基体相、碳化物和Laves相;在GH3625合金凝固过程中,随着冷却速率的增大,枝晶细化,枝晶间距减小,成分偏析减轻,Laves相分布更加弥散,且以析出共晶Laves相为主;凝固末期大量的Nb元素富集在枝晶间和晶界,这是形成Laves相的主要原因。     

Zr_(50-x)Cu_(50)Al_x(x=0～25)合金中的二十面体团簇以及Al添加对非晶形成能力和结构转变的影响

采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了Al元素的添加以及二十面体团簇结构对不同冷却速率下Zr50-xCu50Alx(x=0～25)合金的非晶形成能力、合金结构以及相变过程的影响。结果表明,对直径3mm的Zr45Cu50Al5合金,其主相为ZrCu和二十面体相,而对于直径为3mm的Zr45Cu50Al5合金,其主相则为ZrCu和非晶相。二十面体相的衍射峰强度随着冷却速率的增加而大大降低,直至变成弥散峰。反映出二十面体相与非晶相之间存在强烈的关联性。Zr-Cu-Al合金中的非晶相与二十面体相具有相同的短程有序结构,即二十面体团簇结构,这种5次对称的原子堆垛结构与周期性有序的晶体结构互不相容,从而起到阻碍结晶、提高非晶形成能力的作用。     

超声水浸法高精度测量玻璃材料声速的研究

材料的声速与其杨氏模量和密度有关,通过测量材料的声速可以评价材料的特性。相关研究表明,超低膨胀玻璃的声速是评价其热膨胀系数的关键参数,通过测量声速可以实现对超低膨胀玻璃热膨胀系数的间接无损测量。针对市售的超声声速测量仪器存在系统复杂且不易集成化的问题,结合高精度的数据采集卡设计了超声信号采集显示软件,并基于超声水浸脉冲反射法搭建了高精度的声速测量系统,系统结构简单,操作方便且较易集成化。采用该测量系统对制备的超低膨胀玻璃样品的声速进行了测量,结果表明该系统具有较高的声速测量分辨率,声速分辨率可达为0.2 m.s^-1,为使用超声声速法高精度测量超低膨胀玻璃的热膨胀系数奠定了研究基础。     

高磁能积稀土钴永磁合金的非平衡凝固过程

采用液态金属冷却的定向凝固技术,制备了 Sm-La-Co-Cu-Fe-Zr 系 RE_2M_(17)+REM_5的两相合金。REM_5较少的№1合金非平衡凝固过程为 L→RE_2M_(17),L+RE_2M_(17)→REM_5,L→REM_(5-X)+REM_(5+X),其中包晶反应只能部分发生;REM_5较多的№2合金非平衡凝固过程为 L→RE_2M_(17),L→REM_5,L→REM_(5-X)+REM_(5+X)。包晶反应是否部分发生取决于 REM_5相的相比例。两类合金非平衡凝固过程的共同特征为:REM_(5-X)与 REM_(5+X)两相共格生长,生长方向垂直于合金的强制性生长方向。     

冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响

通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。     

La0.6Sr0.4FeO3中反常超声特性研究

系统研究了La0.6Sr0.4FeO3单相多晶样品在低温下的电荷输运性质和超声特性.超声测量结果表明,La0.6Sr0.4FeO3在213K附近出现了明显的声速软化,其相对变化超过5%,同时超声衰减出现一个巨大的峰值,而电阻在这个温区内却没有明显的异常发生.分析指出这是由于电-声子相互作用导致的局部电荷发生有序态转变的结果,该电-声子耦合主要起源于Fe4+的Jahn-Teller效应.     

不同冷却速率下7A09铝合金冷却收缩行为研究

合金在冷却过程中的收缩行为对于热成形零件的尺寸精度和性能有着重要的影响.采用透射电镜、X射线衍射、热模拟实验相结合的分析方法,研究了不同冷却速率条件下7A09铝合金的冷却收缩行为.结果表明：在冷却过程中,该合金的主要相转变是η相（MgZn2）析出.η相的析出降低了合金体系的结合能,引发了合金热收缩系数相应的非线性变化....