南京大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (7): 139.
张智伟1*,王福勋2,赵 昕1,庄 桥3
Zhang Zhiwei1*, Wang Fuxun2, Zhao Xin1, Zhuang Qiao3
摘要: 采用有限元方法对两种菊头蝠超声发射特性与鼻叶形态的相关性进行了数值研究。首先对两种菊头蝠鼻叶样品进行CT扫描,获得鼻叶的原始数字投影图像。利用三维锥形光束重建算法得到鼻叶的横断面图像,图像处理使鼻叶可清晰分辨边界,然后利用三维数字图像处理技术获得蝙蝠鼻叶的三维数字图像模型。采用有限元方法模拟了两种鼻叶结构的近场声压分布,从近场外推得到了远场方向敏感性函数,来分析在方位角、仰角的指向性。最后,测量鼻叶超声波束在仰角方向上的宽度,得到两种鼻叶的超声发射特性,通过与两种鼻叶鞍状叶长度做对比,得到了两种菊头蝠的超声发射特性与其鼻叶鞍状叶长度的相关性。结果表明,鞍状叶在超声发射过程中对于控制仰角指向性有重要的作用,同时鞍状叶长度与超声频率有明显的负相关性。
[1] D. R. Griffin. Echolocation by blind men, bats and radar. Science, 1944,100(2609): 589590. [2] 张劲硕,张俊鹏,梁冰等. 世界翼手目动物分类系统和种类最新报道. 动物学杂志, 2005,(2): 79. [3] R. Müller. A numerical study of the role of the tragus in the Big Brown Bat. J. Acoust. Soc. Am., 2004, 116(6): 3701?3712. [4] Müller, R., Lu. H., Zhang, S., et al. A helical biosonar scanning pattern in the Chinese Noctule, Nyctalus plancyi. J. Acoust. Soc. Am., 2006,119(6): 4083–92. [5] Qiao Zhuang and Rolf Müller. Noseleaf furrows in a horseshoe bat act as resonance cavities shaping the biosonar beam. Phys. Rev. Lett., 2006, 97(21): 218701-1?218701-4. [6] Müller R., Lu H. and John R. Buck, Sound-Diffracting Flap in the Ear of a Bat Generates Spatial Information, Phys. Rev. Lett., 2008,(100): 108701-1?108701-4. [7] Zhiwei Zhang, Son Nguyen Truong, and Rolf Müller, Acoustic Effects Accurately Predict an Extreme Case of Biological Morphology, Phys. Rev. Lett., 2009, 103(3): 038701-1?038701-4. [8] Rolf Müller, Zhiwei Zhang, and Son Nguyen Truong, The acoustic implications of sella length in horseshoe bats(A), J. Acoust. Soc. Am., 2009, (125): 2678 [9] 张树义, 赵辉华, 冯江等. 两种蹄蝠回声定位频率与体型的相关性, 科学通报, 2000, 45(7): 740-743. [10] Zhuang, Q; Wang, XM; Li, MX et al. Noseleaf pit in Egyptian slit-faced bat as a doubly curved reflector. Euro. Phys. Lett., 2012, 97(4): 44001-p1-44001-p6 [11] K. Zeng, H. Yu, E. Bai, and G. Wang. Numerical studies on Palamodov and Generalized Feldkamp algorithm for general cone-beam scanning. Journal of X-Ray Science and Technology, 2007, 15(3): 131-146. [12] Lisa Sobierajski Avila, Rick Avila, C. Charles Law. The Visualization Toolkit: An Object-Oriented Approach To 3D Graphics 2nd Edition. [13] 任悦, 刘杰惠, 刘晓宙等. 基于有限元分析的超声弹性成像仿真研究南京大学学报(自然科学版)[14] 李录贤, 国松直, 王爱琴. 无限元方法及其应用. 力学进展, 2007,37(2):161-174. [15] 张雷岳, 张兴敢, 刘超. 麦克风阵列声源定位中时延估计的改进南京大学学报(自然科学版)[16] 向大威, 许伟杰, 景永刚. 组合定位系统南京大学学报(自然科学版), 2011, 47(): 189-194. [16] 向大威, 许伟杰, 景永刚. 组合定位系统. 南京大学学报(自然科学版), 2011, 47(2): 189-194. |
No related articles found! |
|