Page 107 - 《应用声学》2020年第4期

第 39 卷 第 4 期 倪辉等： 10 kV 交联聚乙烯电缆中超声波传播规律 593

离 L 1 约为 26.44 mm，和区间 A 拟合曲线的终止位 值的变化趋势可能分别是 “铜芯面” 以及 “下电缆
置 30 mm 基本一致，证明了仿真及分析的正确性。 表面” 的反射波到达了 “上电缆表面” 的缘故。区间
同时，区间 A 的曲线拟合结果显示，电缆外护套表 D，波阵面基本成为平面，电缆表面声波峰峰值减
面声压峰峰值和距声源点轴向距离的 0.65 次方呈 小的主要原因是声波透射到了电缆外部，但其透
射系数很小，其声波峰峰值随传播距离减小的平
反幂关系，这意味着在区间 A 声波的扩散速度介
均速度为 3.61 × 10 −4 GPa/mm，远小于区间 A 的
于球面波和柱面波之间。区间 B、C，声波波阵面
2.82 × 10 −2 GPa/mm。
仍然在向平面的过渡阶段，扩散过程还在继续。从
√
2
时间上来估计，区间 B 和区间 C 出现的声压峰峰 L 1 = R − (2R 0 − R 1 ) = 26.44 (mm). (2)
2
1
2.4 2.4

p p-p /GPa 2.0 p p-p/GPa 2.0 A

1.6
1.6
1.2 1.2
AaBaC D B C
0.8 0.8
0 200 400 600 800 1000 0 20 40 60 80 100
x/mm x/mm
(a) ӝᫎABCD঴ᡖҹڏ (b) ӝᫎABC࡙नڏ
图 5 p p-p-x 曲线
Fig. 5 Curve of p p-p-x

1.25
2.5
p R /⊲ -0.65 1.20
Ap-p↼x↽/⊲x
p p-p /GPa 2.0 p p-p /GPa
2
1.15
p Bp-p↼x↽/⊲⇁⊲x
1.5 ֓↼⊲f -3 ↽x 2
2
R /⊲
1.10
10 20 30 30 40 50 60
x/mm x/mm
(a) ӝᫎA (b) ӝᫎB
1.4
p Cp-p =0.79+(0.55f10 -2 )x
1.3
2
R =0.98 p R =0.97 -0.17
Dp-p =0.92+0.48e
1.3
p p-p /GPa 1.2 p p-p /GPa 1.2
2
1.1
1.1
1.0
60 70 80 90 100 200 400 600 800 1000
x/mm x/mm
(c) ӝᫎC (d) ӝᫎD

图 6 仿真中电缆表面声压峰峰值分段拟合曲线
Fig. 6 Piecewise fitting curve of sound pressure amplitude on cable surface in simulation