Page 78 - 《应用声学》2021年第2期

246 2021 年 3 月

由声衍射理论 [8] ： 障碍物尺寸相关，ka ≫ 1 时，声衍射现象弱；ka = 1
2π 时，声衍射现象强。超声波频率为 3 MHz 时，为了
ka = a, (5)
λ 避免声衍射现象造成的干扰，障碍物尺寸应远大于
式 (5) 中，k、λ 分别代表声波在介质中的波数和波 0.08 mm，所以本模型的设定符合理论，所接收的信
长，a代表障碍物半径。声衍射的强弱与声波波长和 号也更加精确。

400 400
80 80
200 200
40 40
Y/mm 0 0 ঴ܦԍڤ/Pa Y/mm 0 0 ঴ܦԍڤ/Pa
-40 -200 -40 -200
-80 -400 -80 -400
-150-100 -50 0 50 100 150 -150-100 -50 0 50 100 150
X/mm X/mm
(a) t=27.8 µs (b) t=41.7 µs

80 400 80 400
40 200 40 200
Y/mm 0 0 ঴ܦԍڤ/Pa Y/mm 0 0 ঴ܦԍڤ/Pa
-40 -200 -40 -200
-80 -400 -80 -400
-150-100 -50 0 50 100 150 -150-100 -50 0 50 100 150
X/mm X/mm
(c) t=69.4 µs (d) t=97.2 µs
图 5 声压变化云图
Fig. 5 Cloud chart of sound pressure change

ጼቫႃԍ 0.06 ጼቫႃԍ
0.06 ጼቫႃԍ ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ 0.04 ጼቫႃԍ
0.04 ጼቫႃԍ 0.02 ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ/V -0.02 0 ጼቫႃԍ/V -0.02 0
0.02
-0.04 -0.04
-0.06 -0.06
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
௑ᫎ/10 -5 s ௑ᫎ/10 -5 s
(a) ኄ1˔ (b) ኄ64˔
0.05 ጼቫႃԍ 0.03 ጼቫႃԍ
0.04 ጼቫႃԍ ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ 0.02 ጼቫႃԍ
0.03 ጼቫႃԍ 0.01 ጼቫႃԍ
0.02
ጼቫႃԍ/V -0.01 0 ጼቫႃԍ/V 0
ጼቫႃԍ
ጼቫႃԍ
0.01
-0.02
-0.03 -0.01
-0.04 -0.02
-0.05 -0.03
0 5 10 15 20 25 30 0 4 8 12 16 20
௑ᫎ/10 -5 s ௑ᫎ/10 -5 s
(c) ኄ128˔ (d) ኄ192˔
图 6 接收信号
Fig. 6 Received signal