發(fā)布時間：2023-12-29 19:24

　　針對以超聲技術(shù)為核心的蓮藕探測綜合性問題,提出基于等效流體模型的非飽和多孔介質(zhì)聲場計(jì)算方法。通過對超聲波在多層介質(zhì)中傳播特性的研究,初步得到探測角度和頻率對探測結(jié)果影響的規(guī)律,進(jìn)一步利用COMSOL Multiphysics軟件建立一種"水—泥土—蓮藕—空氣"聲場仿真模型進(jìn)行研究,并通過自主開發(fā)的基于單片機(jī)控制的蓮藕超聲探測設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,仿真與試驗(yàn)結(jié)果一致,即回波電壓隨著入射角度的增加而減小,但入射角度在小角度范圍內(nèi)變化時,衰減率較小,因此最佳入射角為0°～10°;在低頻段(300～600 kHz),回波電壓最為明顯,探測效果最佳;改變多孔介質(zhì)土體參數(shù),得出反射回波電壓與土體骨架密度和土體飽和度成正相關(guān)的關(guān)系。

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 材料與方法
    1.1 蓮藕的聲學(xué)特性
    1.2 藕田中泥土的聲學(xué)特性及相關(guān)概念
        1.2.1 孔隙率與飽和度
        1.2.2 土壤的飽和狀態(tài)
        1.2.3 上層土體結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性
        1.2.4 下層土體結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性
    1.3 “水—泥土—蓮藕—空氣”多層介質(zhì)中超聲波的傳播特性分析
        1.3.1 超聲波傾斜入射到各界面時的折射情況
        1.3.2 超聲波傾斜入射到各界面時的反射、透射情況
    1.4 “水—泥土—蓮藕—空氣”多層介質(zhì)聲場仿真
        1.4.1 仿真模型建立
        1.4.2 各層介質(zhì)聲學(xué)屬性定義
        1.4.3 有限元網(wǎng)格劃分與求解
    1.5 蓮藕超聲探測的試驗(yàn)驗(yàn)證
        1.5.1 蓮藕超聲探測設(shè)備搭建
        1.5.2 試驗(yàn)方案
        1.5.3 試驗(yàn)過程
2 結(jié)果與分析
    2.1 探測角度對回波電壓的影響
    2.2 探測頻率對回波電壓的影響
    2.3 土體骨架密度對回波電壓的影響
    2.4 土體飽和度對回波電壓的影響
3 結(jié)論



本文編號：3876288