南京大学学报(自然科学版)

Select

杨政予1，王新龙1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1097-1106.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

本文提出了声学负反射的概念，以解释茅山军号声现象的物理机制。首先建立平面声波在周期台阶状边界上的反射模型，利用边界扰动的方法，给出了该问题的精确解。发现在共振区域，即周期结构间距和声波波长在同一量级时，只有小部分声能沿着镜面反射的方向反射，而大部分反射声能在入射方向的同一侧。特别地，在满足布拉格共振条件下，一些频带内的声音能全部沿逆入射方向返回。此现象类似于光学的闪耀光栅效应，我们称其为声负反射。应用此概念，我们给出了基于衍射近似的回声频谱与实验结果不符的原因，解释了为何在台阶前广场的中轴线上能听到最响亮的军号声。军号声的六个音符是由六组台阶相继反射而产生。根据光栅反射的特点，对于给定观测点，爆炸声丰富的频率成分中只有某些特定频率才能被接收到，周期台阶的空间滤波作用使得回声不再是原来的爆炸声。进一步证明了这些频率成简单的整数比，所以最终听到的是富有节奏感的军号声。利用光栅方程和具体的台阶数据，还预测了六个音符的基频和泛频，与实验测量符合较好。

Select

声表面波声子晶体中的能带结构及带隙类型

余思远1,2，张恒3，卢明辉1,2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1107-1113.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

声表面波声子晶体对于实现声表面波的精确操控有着非常重要的应用价值。在本文中，作者针对两大类最为主要的声表面波声子晶体的结构类型，即：“凹陷”孔洞阵列型和“凸起”柱体阵列型，采用三维有限元方法，数值计算并获得了基于压电铌酸锂基底的声表面波声子晶体的能带结构，同时验证了声子晶体中所具有的声表面波带隙，并进一步分析了这两大类声表面波声子晶体中的各种本征模式所呈现的特征。结果表明，在这两大类声表面波声子晶体中，均可以存在由于带边布拉格散射导致的声表面波的部分（方向）带隙甚至全（方向）带隙；在“凸起”型声表面波声子晶体中，更是存在由于“凸起”结构中的局域共振而导致的局域共振带隙。局域共振带隙的频率可以远小于布拉格带隙所具有的频率，同时，其频率范围仅由局域共振体本身的几何形貌及声学参数决定，而与声子晶体整体的晶格常数或对称性无关。

Select

二维声学超材料透镜的设计与实验

陆慧颖，宋刚永，程强*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1114-1119.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

本文基于等效媒质理论提出了一种由新型声学超材料设计的渐变折射率透镜。根据电磁学与声学基本参数存在的类比关系，参照电磁人工材料设计中提取单元结构的等效电导率和等效磁导率的方法，分别提取单元结构的等效弹性模量和等效质量密度，并进一步求得其等效相对阻抗和等效折射率，对设计的透镜进行有限元数值仿真在宽频范围内得到了与实验一致的偏折角度。该透镜由光敏树脂3D打印制成，与传统透镜相比，它具有尺寸小、设计简单、精度高，重量轻等特点。仿真结果和测试结果吻合较好，进一步验证了声电类比设计方法的可行性，为设计宽频带新型声学参数人工材料提供了一种新途径。

Select

低温声腔中基于二能级系统与高频泛音相互作用引起的声学声子损失

李国龙1，任中洲1,2,3

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1120-1125.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在晶体中，杂质原子或晶格缺陷形成的二能级系统会对声子产生弹性散射。利用压电晶体作为共振腔的低温声腔中，这种散射过程的存在导致高频泛音的损失。这种散射可以解释为压电晶体中应变场与二能级系统的耦合，并且能够用一个相互作用哈密顿量描述。根据这个相互作用哈密顿量和二阶微扰论，我们得到了一个基于声子-二能级系统弹性散射的声子损失公式。根据这个公式，我们得到了声波损失如何受声波频率和环境温度的变化，而这种分析给出了一个合理的损失机制，解释了最近一个测量高频泛音品质因子的实验[M. Goryachev et al., Phys. Rev. Lett. 111, 085502 (2013)]。我们希望我们的工作可以为降低低温声腔激发的高频声波损失提供了理论支持。

Select

压电复合振子谐振频率的磁调控研究

茹媛1，邵雪2，赵浩1，黄婉晴2，潘鹏飞1，王巍1*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1126-1131.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

压电超声换能器中，压电振子谐振频率的漂移是导致换能器输出功率降低和振幅不稳定的主要原因。本文利用稀土超磁致伸缩材料Tb-Dy-Fe(TDF)合金与压电陶瓷材料Pb(Zr,Ti)O3（PZT）构成磁电复合压电振子，基于磁致伸缩材料的效应及复合材料的磁-力-电耦合乘积作用，实现了直流磁场对压电复合振子谐振频率的实时调控。实验结果表明，在直流磁场的作用下，压电复合振子的谐振频率随磁场的增加发生明显偏移。当磁场强度为400 mT时，谐振频率的最大偏移量约为15kHz。利用磁电耦合理论，数值模拟谐振频率随磁场的偏移与实验结果符合较好。同时，理论研究了磁致伸缩相的体积分数对磁场调控谐振频率偏移的影响。结果表明，随着磁致伸缩相体积分数增加，谐振频率随磁场的偏移逐渐加大。该研究为压电超声换能器中控制谐振频率漂移提供理论及实验基础，并为提高磁调谐灵敏度提供有效途径。

Select

金属圆柱结构中声聚焦效应的研究

夏建平1，刘宸1，孙宏祥1, 2, 3*，张淑仪2，刘树森1，黄玉磊1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1132-1138.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究浸没在水中金属空心圆柱结构的声聚焦效应及其物理机制,并探索声聚焦频率与圆柱结构参数之间的关系.研究表明:当超声波源从外侧入射到圆柱结构表面时,在圆柱结构中心会出现声聚焦效应.这种声聚焦效应源于金属圆柱结构中的位移本征模式,与之前研究利用负折射机制实现声聚焦效应完全不同,是一种全新的物理机制.在圆柱结构的位移本征模式作用下,入射声波的传播方向在圆柱结构内部发生重建,均沿着圆柱径向指向圆心,同时相位波形也呈现出同心圆分布,从而在圆柱结构中心聚焦成一个完美的圆形焦点,焦点在水平方向与垂直方向均表现出优异的聚焦性能.此外,基于声散射理论推导得到系统的特征方程,计算出声聚焦的特征频率,理论与数值结果符合很好.结果表明:圆柱结构可在多个频率出现声聚焦效应,相邻的两个声聚焦频率的间隔相同,且焦点的尺寸随着聚焦频率增加而变小.当金属圆柱结构的内外半径同时增大时,圆柱结构的声聚焦频率会减小,且声聚焦频率与圆柱的尺寸成反比关系.本研究为新型声聚焦器件的研制提供有效的设计思路及理论依据.

Select

单个椭球颗粒声散射数值研究

李运思，苏明旭，宋延勇，郭盼盼，蔡小舒

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1139-1147.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

以刚性/液体颗粒和气泡为例，开展椭球颗粒声散射数值研究。运用边界元法研究刚性颗粒的声散射特性，验证该方法的可行性，计算并分析在长短轴比2:1和3:1,无因次尺寸参量ka小于10条件下刚性椭球颗粒散射声压。鉴于边界元法的局限性，对液体颗粒和气泡，则采取一种声散射函数近似计算方法。以液体椭球算例验证计算程序，之后预测椭球气泡随不同无因次尺寸参量、长短轴比、入射角的散射声压变化趋势，比较椭球和球形气泡散射声压分布，并对散射截面变化进行探讨。结果表明：对于刚性颗粒，在无因次参量ka大于4后前向散射效应占主要地位，随长短轴比值增加散射旁瓣增强。对于气泡，当椭球趋近于球体时，将本文结果与球体散射声压比较，发现入射角90度时吻合度最高。此外，当无因次参量和入射角不变时，前向散射随长短轴比的增大而增强。表现出与刚性颗粒类似的散射旁瓣随长短轴比的增加而增强，能量向前集中的特征，但散射截面减小。

Select

1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料与换能器研究

鲜晓军1,2*, 林书玉1，唐平2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1148-1152.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

分析了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料的压电特性与声学特性，给出了相关参数的计算表达式。采用切割弧形压电陶瓷并填充有机物的方法，制作了1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料，并进行了性能参数测试。利用研制的1-3-2型弧形压电陶瓷复合材料制作了水声换能器并在标准消声水池中对电性能指标进行了测试。结果表明：弧形1-3-2型压电复合材料及其换能器件，在工作频带内具有模态单一，不易发生变形，高频时可实现宽波束发射以及制作工艺简单等优点。

Select

圆柱形切向极化复合压电超声换能器

贾龙洋，张光斌*，师庭庭，乔玉配，褚新宇

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1153-1159.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

本文设计了一种圆柱形切向极化复合压电超声换能器，这种复合换能器由金属薄壁圆管和切向极化压电陶瓷圆管组成。根据金属薄壁圆管径向振动的等效电路以及切向极化压电陶瓷圆管径向振动的等效电路，推导了该复合换能器的等效电路图，根据等效电路给出了换能器的谐振频率和反谐振频率的计算公式。并应用有限元数值分析方法，建立复合换能器的有限元模型，分析了复合换能器的振动模态和最优结构参数。并根据数值分析结果，设计和制作了圆柱形切向极化复合压电超声换能器，运用阻抗分析仪对换能器的阻抗特性进行了实验测试。分别由三种方法得到了圆柱形切向极化复合压电超声换能器的导纳与频率关系曲线，谐振频率及反谐振频率。经过比较三种方法的结果，等效电路方法得出的谐振频率和反谐振频率与有限元仿真结果和实验结果一致。

Select

粒子间耦合振动对液体中刚性球形粒子的声辐射力影响

孙秀娜，张小凤，常国栋，汪艳

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1160-1165.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

声学粒子操控技术在生物医学、材料科学等领域具有重要的应用，而声辐射力的控制是实现声学粒子操控的关键。本文利用时域有限差分法结合粒子表面的应力张量方程，对刚性球形粒子在调制高斯脉冲作用下的声辐射力特性进行了研究，详细分析了声场中存在其他粒子时，粒子间耦合振动对刚性球所受声辐射力的影响。仿真结果表明，由于受到周围粒子对声场的影响，刚性球形粒子的轴向和横向声辐射力都有所增加，但辐射力随频率的变化规律基本不发生改变。不同尺寸的周围粒子对刚性球形粒子声辐射力的影响不同，尺寸越大的粒子对声辐射力的影响越大。随着粒子间距离不断增大，刚性球形粒子受到的声辐射力随着距离的变化出现起伏。该研究为真实环境下粒子的声操控研究提供了理论依据

Select

声流中力学特性的实验研究

周伟，毛一葳，刘杰惠，刘晓宙*,龚秀芬

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1166-1173.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

声镊子能够操控和筛选细胞等粒子，使之在参数设定的轨道上排列。不管粒子的形状、尺寸、电性如何，声镊子都可以对其进行有效的筛选和操控。由于声镊子输出能量密度远小于光镊子，在对细胞操控过程中，不会对活体细胞造成伤害，具有构造简单、体积小、制作成本低、多功能等特性，并且非接触式的操作使声镊子具有很好的生物相容性，这些优点使得声镊子在材料、生物、医疗等领域具有重要的研究意义。本文采用20MHz的叉指换能器，对水溶性硅油液滴和荧光聚苯乙烯粒子进行操控，分别研究了行波场和驻波场声表面波对水溶硅油液滴和聚苯乙烯粒子的作用，成功地使聚苯乙烯粒子在设定的波节位置排列成行。我们观察到了四象限的声流图案，验证了瑞利声流的存在。进而，用扭称实验测出压电晶片铌酸锂表面产生的声流对平板材料的作用力大小，得到了声流作用力与声强大小的关系。

Select

随机扰动对周期共鸣器阵列性能影响的研究

王晓楠1,2*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1174-1181.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

周期亥姆霍兹共鸣器(Helmholtzresonator)阵列可以看作一类比较特殊的声子晶体,通过调节共鸣器个体与周期间隔之间的关系,可以获得一个由布拉格(Bragg)反射与共鸣器谐振共同作用的禁带.该禁带同时具备宽带和低频的特性.然而在很多情况下,该结构的周期性并不是完美的,可能存在一定的扰动或者缺陷.通过理论建模和数值仿真的方式详细探讨了当该阵列单元存在随机扰动的情况,主要选取了共鸣器短管长度以及短管口面积两个参数进行研究,通过求解共鸣器阻抗统计平均值,得到系统的统计平均传递损失,并且生成随机扰动的特例与系统统计平均传递损失进行对比,发现与统计平均传递损失的趋势基本吻合.本文同时研究了系统参数不同程度的扰动对禁带的影响.对比于单个共鸣器结构,周期共鸣器阵列以及存在扰动的共鸣器阵列结构在低频宽带噪声控制以及声学滤波等方向都存在着潜在的应用价值.

Select

实频数据技术在水声换能器宽带匹配中的应用

孙大军1,2，王永恒1,2*，勇俊1,2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1182-1188.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

水声换能器的宽带匹配网络设计是宽带声纳发射系统的关键技术之一,良好的匹配网络可以有效地减少功放的能量损失,扩展换能器工作频带,改善发射波形失真度.由于传统的宽带匹配网络设计需要较复杂的解析理论,并需要对换能器的等效电路进行有效分析,因而采用基于计算机辅助设计(CAD)的实频数据技术对多谐振模态水声换能器的宽带匹配网络进行设计.对实频数据技术中的简化实频数据技术(SRFT)进行分析讨论,仿真分析了宽带匹配网络与传统窄带匹配的功率传输增益(TPG),完成耐压圆管水声换能器的宽带匹配网络设计,并在消声水池进行了匹配效果试验.试验结果表明:采用简化实频数据技术设计出的宽带匹配网络在兼顾工作带宽的同时能有效改善系统发射效率.在同等测试条件下,相比较无匹配的发射系统,宽带匹配系统声源级提高了10dB以上;相比传统窄带匹配发射系统,换能器工作带宽扩展了约64%.整个宽带匹配网络的设计过程全部采用计算机辅助完成且无需获得换能器的等效电路,具有一定的工程实用价值.

Select

浅海信道下的时间反转MFSK水声通信

曹秀岭，陈东升，童峰*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1189-1194.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

MFSK(Multiplefrequencyshiftkeying)水声通信具有实现简单方便、性能稳健等优点,但在浅海信道较为严重的信道多径条件下其性能受到很大影响.虚拟时间反转镜(Virtualtimereversalmirror,VTRM)可通过空间时间聚焦有效抑制信道多径,已广泛应用于相干水声通信系统.提出将虚拟时间反转镜引入浅海信道MFSK 水声通信中进行多通道时反处理抑制多径,并采用下变频处理有效降低了MFSK 系统中时反处理的运算复杂度,同时通过对探针信号进行逐帧更新增强对信道时变的适应能力.浅海信道海试实验结果证实了本文方案的有效性.

Select

线阵阵形畸变对目标方位估计性能影响及校正分析

李建1,2,3*，高明生1,2，解恺4

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1195-1202.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在水声探测与定位方面,长线阵比舰载声呐有更好的性能,但其极易受到阵型畸变的干扰.通过理论分析、仿真研究以及实验数据处理等方法研究了阵形畸变对线阵到达角估计性能的影响,并提出了一种阵形校正方法.阵形畸变通过对波束成形运算中的导引矢量造成影响,使线阵测向性能劣化甚至失效.在常规线阵波束成形处理器以及自适应波束成形处理器的基础上,为了进行阵形畸变后数据的处理,首先给出一般的任意阵形波束成形算法,然后基于阵元位置误差对信号传输时延的改变,分析了阵形畸变对波束成形的导引矢量的影响.进一步给出了一种声学阵形标定方法,对阵形畸变做出估计并修正导引矢量.通过仿真分析以及实验数据处理可见:阵形畸变对常规波束成形以及自适应波束成形两种处理器均有影响,但比较而言,常规波束成形处理器对阵形畸变的鲁棒性更好一些;进行一定精度的阵形畸变修正后,两种处理器的到达角估计精度以及3分贝主瓣宽度均能得到明显改善.

Select

基于感知因子的水下传感器节点覆盖模型研究

刘鹍鹏1,2，姜卫东1＊

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1203-1209.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

水下传感器网络节点造价昂贵,所处的服役环境恶劣,水下传感器网络仿真是目前常用的重要研究方法.目前,在传感器网络仿真中最常用的布尔模型和概率模型均具有其难以克服的缺点.为了设计一种能同时满足覆盖性能和计算效率要求的节点模型,提出了感知因子(perception factor,PF)的概念;基于PF提出了离散感知因子(discrete perceptual factor model,DPFM)模型、连续感知因子模型(continuousperceptualfactormodel,CPFM)和多环感知因子模型(multiring perceptual factor model,MRPFM).对MRPFM 进行了仿真,与同参数条件布尔模型、连续概率模型(continuous probability model,CPM)进行了覆盖性能对比分析,与布尔模型、CPM、多环概率模型(multi ring probability model,MRPM)进行了算法时间需求对比分析.仿真表明:CPFM 最佳几何部署方式为正三角部署;MRPFM 覆盖性能比CPM 下降不明显,比布尔模型提升显著;MRPFM 计算时间需求比CPM 明显减少,比布尔模型和MRPM 也有较大幅度的减少.MRPFM 有效发挥低概率感应带感知能力,提升了覆盖性能,又减少了计算量.

Select

均匀可穿透楔形波导中的三维声场解析解

杨春梅1*，骆文于2，乔方利1，吕连港1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1210-1216.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究可穿透楔形波导中的三维声传播问题,旨在求得该问题的三维标准解析解,可用于检验三维数值模型的计算精度.应用虚源法获得楔形海域海水以及海底中的三维声场解析解:对于海水中的声场,计算时只需考虑声波的反射问题;而对于海底中的声场,计算时不仅需要考虑声波的反射问题,还需要考虑声波的折射问题.鉴于球面波在两种介质分界平面上反射和折射机理的复杂性,将单个虚源辐射的球面波分解为一系列平面波,进而应用平面波的反射和折射原理得到整个海域中的声场解析解.该解析解适用于整个海域,包括海水和海底.最后,通过一个楔形波导标准问题验证了该解析解的正确性.

Select

一种能在有限水域内降低校准频率的方法

平自红

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1217-1222.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在水声技术研究中最主要的声学量是水声声压，各种声纳设备的主要电声参数都是通过检测水声声压值来计算。水声声压的校准测试一般都在有限水域的自由场中进行，这就需要克服声场中的反射影响。通常情况下都是用脉冲声信号法来实现直达信号与回波信号的分离，但它在窄带通道内的瞬时处理会造成脉冲信号的扭曲，随着频率的降低，效果也会下降。这就造成了有限水域内自由场校准中频率下限的限制。针对有限水域内的水声声压自由场低频校准问题，本文介绍了一种能在有限水域内降低校准频率的方法，它利用复数线性扫频信号与信号处理方法相结合，从发射器、水池和接收器体系的目标特性分析开始，开展对自由场发射器与接收器间传输阻抗的估计，能有效地降低有限水域内校准的频率下限，满足声纳设备对低频性能的校准需求。本文通过对该方法原理的理论分析和实验验证研究，并与自由场脉冲声法测量结果的比较，获得了相当吻合的结果。

Select

基于射线稳定性参数的声传播特性分析

林巨1* ,赵越1,王欢1,陈鹏2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1223-1233.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

作为深海环境中广泛存在的中尺度现象,中尺度涡极大地影响着海洋环境的温盐结构,进而影响声传播特性,人们尚未完全掌握相关的声学扰动和起伏,反之如何采用声学方法有效地进行中尺度涡监测则一直是研究难点.分析和描述中尺度涡环境下的声传播规律,开展基于声学方法的中尺度涡监测一直是人们关注的研究内容.除了声传播时间扰动等传统声学方法外,人们希望在分析和描述中尺度涡环境下的声传播规律的基础上,借助于某些声学变量如波导不变量等开展相关研究.基于射线理论和简正波理论的等效性,利用简正波水平干涉结构距离上的周期性与射线水平跨距相等的特点,采用射线稳定性参数和波动不变量描述了深海环境下的声传播特性,分析了冷涡环境下射线稳定性参数和简正波散射矩阵的等效性.利用海洋模型的数据同化结果,结合远距离射线模型声传播仿真结果,分析了南海东北部海域冷涡环境下射线稳定性参数的时变特性.结果表明,当冷涡缓慢通过声传播断面,造成声速场水平分布的微弱扰动时,射线稳定性参数结构清晰地呈现出相应的变化.与波导不变量相比,射线稳定性参数结构较稳定,能够有效反映海洋环境的时空变化特性,在深海海洋环境的声学监测应用方面具有极大潜力.

Select

基于多维特征联合的鸟类鸣声识别方法研究

陈海兰1*，孙海信2，齐洁2，高春仙2，颜佳泉2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1234-1239.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

湿地不但具有丰富的资源,还有巨大的环境调节功能和生态效益.随着人类社会的发展,湿地生态保护日益受到人们的重视,其中鸟类监测经常作为湿地环境质量的有效指标.目前国内外对于鸟类监测技术主要通过大量人力统计手段,严重浪费宝贵的人力资源.基于此种状况,且传统的语音识别方法主要采用基于时域特征或频域特征的识别方法,根据不同种鸟类鸣声的特点,提出一种将不同音节长度特征与多段式平均频谱法相结合的多维特征联合的鸟类鸣声识别方法.实验结果发现,将时域音节长度特征分类与频域多段式平均频谱法相结合的识别方法比只采用多段式平均频谱法的识别方法将辨识正确率由92.38%提高到100%,实验采用了湿地常见的17种鸟类,辨识效果非常准确,表明本文所提出的多特征结合识别方法对于提高识别正确率具有重要的参考价值.

Select

白鳍豚超声波束形成的流固耦合机理

宋忠长1,2,张宇1,2* ,魏翀1,2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1240-1246.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究了无指向性点声源在白鳍豚生物头部声呐系统作用下形成的声场.与传统鲸豚仿生声呐模拟中将上颌骨当作流体的模型不同,本文顾及到实际白鳍豚上颌骨的固体性质,利用流固耦合模型在仿真模拟中同时考虑了上颌骨的压力波与剪切波,并在此基础上对比了流固耦合模型下和流体模型下的白鳍豚产生的声场.结果表明,在流固耦合模型中,白鳍豚的上颌骨中存在沿着上颌骨界面传播的固体声波,而流体模型中的上颌骨则没有观察到固体声波,且固体声波的传播特点随着频率变化和上颌骨厚度变化都会发生变化.这些表明,白鳍豚生物声呐系统中上颌骨除了被广为接受的反射作用外,还起着引导产生固体表面波的作用.此外,两种模型的主瓣角和-3分贝带宽的频响特性表明剪切波的存在不会对这两项声场参数造成太大影响.这些对了解上颌骨等骨质结构在声波波束形成过程中的作用具有参考意义,为今后鲸豚仿真模拟以及生物声呐设计提供了一定的参考.

Select

基于未确知测度的视频情感语义识别

闫乐林*

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1247-1255.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于未确知测度理论,提出了一种研究视频情感内容的新算法,建立起视频高层语义与底层特征间的联系.首先,选取能反映视频场景情感变化的视觉类与音频类底层特征,并藉此构建了视频场景对象的视觉类情感特征向量与音频类情感特征向量.其次,分析视频场景情感内容度量的对象空间、指标空间与情感判定空间, 确立了视觉、音频情感特征指标的未确测度函数,并建立相应的未确知测度矩阵.最后,采用信息熵权法对各底层情感指标赋值,根据置信度识别准则对视频场景的情感类型进行识别、判定.实验结果验证了该方法的可行性和有效性

Select

塔北隆起三叠系-新近系的砂岩和粉砂岩中粘土矿物的分布特征及影响因素

赵明1, 季俊峰1, 陈小明1, 吴昌志1, 陈永权2 , 武兵1

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1256-1267.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

利用x射线衍射和电子探针实验方法来研究塔北隆起三叠系-新近系的砂岩和粉砂岩中粘土矿物的分布特征及绿泥石的成分，获得了以下认识：（1）研究区存在三种粘土矿物组合类型：R0I/S+I+Chl、Ka+Chl+I、I+Chl。绿泥石多型为Ⅱb型，根据绿泥石成分分为辉绿泥石和铁镁绿泥石。（2）研究区粘土矿物的纵向分布及绿泥石成分的变化与成岩作用的关系不是非常密切。利用岩石地球化学方法，结合区域地质构造演变史，获得影响本区粘土矿物组合纵向分布特征的主要因素是构造地质环境、沉积物源和古环境。研究结果显示，当层位处在构造活动强烈，物源区未经历强烈风化，沉积物为快速堆积，古气候为半干旱至干旱的环境时，形成的粘土矿物组合主要为R0I/S+I+Chl；当层位处在构造地质环境稳定，物源区强烈风化，沉积物经历了一定的搬运后再沉积，并为湿润的古气候时，形成的粘土矿物组合主要为Ka+Chl+I。

Select

基于固体颗粒速度场的三维地面沉降模拟

贺小桐1，叶淑君1*，于军2，吴吉春1，龚绪龙2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1268-1278.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

本文根据Helm提出的基于固体颗粒速度场的含水层运动理论进行抽水型三维地面沉降建模。通过5个算例对该模型进行了验证并展示了其在不同水文地质条件不同抽水井布置条件下的理论运用。研究表明：基于固体颗粒速度场的三维地面沉降模型可以客观反映抽水引起的含水层的三维运动。基于固体颗粒速度场的三维地面沉降模型，直接将抽水引起的含水层系统中土体的三维运动与地下水水位变化相关联，不涉及复杂的土体本构关系，相较传统的流—固耦合模型或者解耦模型所需确定的参数较少，且无需求解大型的三维位移方程，从而实现以简单的模型快速有效地模拟三维地面沉降的目的。

Select

分形入渗下非饱和-饱和系统中水流的时空变化

杨晨1,2，张幼宽1，梁修雨1,2

南京大学学报(自然科学版). 2015, 51(6): 1279-1290.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

通过分析非饱和-饱和系统（USS）中压力水头的时空变化，定量刻画了USS对水流波动的阻尼作用及地表入渗的时间尺度性指数（β）对该作用的影响。结果显示，USS对其中的水流具有阻尼/滤波作用，过滤掉水流的短期波动，使其波动减弱、短期相关性增强；阻尼作用随深度增加逐渐减弱，可能与土壤含水率有关；阻尼作用随入渗序列β值的增大而减弱；分数高斯噪声入渗引起的水头波动起初为非平稳波动最终为平稳波动，β越大，非平稳阶段越长；分数布朗运动入渗引起的水头波动为非平稳波动，β越大，非平稳性越强；入渗的时间分形性是引起地下水位分形波动的重要因素。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第51卷, 第6期　
刊出日期：

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2015年, 第51卷, 第6期 刊出日期：

2015年, 第51卷, 第6期　
刊出日期：