Page 52 - 《应用声学》2021年第6期

848 2021 年 11 月

1.0 1.2 30
MI max
PRP 1.0 25
0.8 S (MI > 0.3)
PRP/MPa 0.6 MI max 0.8 20 S (MI > 0.3)/mm 2
15
0.6
0.4
0.2 0.4 10
0.2 5
0 0 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.0 1.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.0 1.2
ܦҪဋ/W ܦҪဋ/W
(a) ࢏ϙ᠇ԍᬤҪဋԫӑజጳڏ (b) MI max֗MI > 0.3ӝ۫ᄊ᭧ሥᬤҪဋԫӑజጳڏ
PRP: ཥག࢏ϙ᠇ԍὙMI max: MIతܸϙὙS(MI > 0.3): MI > 0.3ᄊӝ۫᭧ሥὙᘿጳ MI=0.3ੋMI=0.7

图 4 焦点峰值负压与 MI 值随声功率变化曲线图
Fig. 4 Curve of peak rarefactional pressure and MI value at the focus with acoustic power

10

8
6
ܦԧ࠱/Np 4 2

0
-2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
ᮠဋ/MHz
(a) ᄱࠫҪဋ៨ࠛएڏ ጚᓤவ಴Я˞ࠕࣜ٪ܦ
60 ൓ៈฉ ᡔៈฉ ࠕࣜ٪ܦ 60 ൓ៈฉ ᡔៈฉ ࠕࣜ٪ܦ
ԧ࠱ूए/(NpSHz) 40 ԧ࠱ूए/(NpSHz) 40
50
50
30
30
20
20
10
0 10 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.0 1.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1.0 1.2
ܦҪဋ/W ܦҪဋ/W
(b) E 1 ܫ൓ៈฉnjᡔៈฉ֗ࠕࣜ٪ܦԧ࠱ूएᬤܦҪဋԫӑڏ (c) E 2 ܫ൓ៈฉnjᡔៈฉ֗ࠕࣜ٪ܦԧ࠱ूएᬤܦҪဋԫӑڏ

图 5 声发射强度随声功率变化曲线图
Fig. 5 Curve of acoustic emission strength with acoustic power

2.3 频率的影响 增大，焦点峰值负压和 MI max 先增大再减小，超声

当声功率为 0.5 W、微泡初始半径为 6 µm 和 频率为0.5 MHz时MI max 最大；未出现MI > 0.7的
3
10
为 1.56 × 10 /m 时，不同超声 红色区域。
微泡初始密度 N b 0
频率下形成的焦域 MI 分布如图 6 所示。图 7 为与 图 8 为与图 6 对应条件下，在 E 1 与 E 2 点处随
图 6 对应不同频率条件下形成焦点处峰值负压、MI 频率变化的声发射强度曲线图。图 8(a)、图 8(b) 分
值随频率变化的曲线图。其中图 7(a) 为峰值负压 别是 E 1 和 E 2 处次谐波、超谐波及宽带噪声强度曲
随频率变化曲线图，图 7(b) 为 MI 最大值 MI max 和 线图。由图 8 可知，随频率的增大，次谐波和超谐波
MI > 0.3 区域的面积随频率变化曲线图。由图 6、 强度逐渐增大，宽带噪声发射强度无明显规律。基
图 7 可知，随着频率的增加，0.36MI60.7 绿色区 于 0.5 MHz 时 MI max 最大，下文将在 0.5 MHz 的超
域、MI > 0.3 区域的面积均减小；随着超声频率的 声频率条件下进行仿真研究。