The invention relates to a near field acoustic holography sound field prediction method based on Rayleigh second integral. The ultrasonic frequency, the sound speed, the medium density and the vibration velocity are first set up, and the measuring position coordinates and the predicted position coordinates are determined. Then, the measured sound field is calculated by the set of related parameters. Secondly, the corresponding position coordinates of the measurement plane H and the predicted plane S are constructed, and the adjacent coordinate interval must be less than half of the preset acoustic wave length, and the Green function of the Neumann boundary condition is calculated. Finally, the Rayleigh second integral formula is used to calculate the distribution of sound field at the predicted position. The invention completely eliminates the influence of the winding error on the acoustic field reconstruction accuracy, and is favorable for improving the acoustic field reconstruction accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法
本专利技术涉及一种声场预测方法,具体涉及一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法。
技术介绍
在超声无损检测领域,往往需要对声场分布进行分析研究,尤其是远场。但是当超声频率过高,声源尺寸越大,使得声源辐射面增大,从而增大声场测量工作量。在声场测量中,通常要求以相对较少的测量点,来获得精度较高的声场分布精度。总体来说,均是通过测量近场处的声压分布,通过算法推算重建面的声场分布。基于空间Fourier变换的近场声全息算法是一种以空间Fourier变换为核心的声场重建方法,在声压分布、声源指向性分布和声源表面振速分布等声学量预测上,得到了极为广泛的应用。该推算方法是从Helmholtz方程出发,结合Neumann边界条件,得到正半空间任意位置的声场分布,通过空间Fourier变换和逆变换,最终实现对重建面声场重建。由于推算公式中各函数都是连续的,但是在重建面推算过程中只能作离散化处理,并且计算机也只能处理有限长离散信号,因此,通常将声场重建公式进行离散化处理。这使得参与声场重建的复声压信号是实测复声压信号经过周期性复制延拓所得信号。该复声压信号即是由居于中心的实测信号和无限多个分布在其周围“虚像”构成;当该复声压信号与上述对应两边界条件的空间变换的格林函数进行Fourier逆变换卷积时,上述分布在全息孔径外的实测信号的“虚像”将被“卷绕”回全息孔径内参与声场重建,造成“卷绕误差”,降低重建精度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的补足,提供了一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场 ...
【技术保护点】
一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1、设定超声频率、声速、介质密度和振速;步骤2、确定测量位置坐标z
【技术特征摘要】
1.一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1、设定超声频率、声速、介质密度和振速;步骤2、确定测量位置坐标zH和预测位置坐标zS;步骤3、利用步骤1、2中设定的相关参数计算测量位置处声场,以复声压p(x',y',zH)表示;步骤4、构建测量平面H和预测平面S上对应的位置坐标,相邻坐标间隔须小于预设声波波长一半,用集合H={(x,y)|-L'x≤x≤L'x,-L'y≤y≤L'y}和S={(x,y)|-Lx≤x≤Lx,-Ly≤y≤Ly}表示,其中L'x<Lx,L'y<Ly,L'x表示测量平面H的x坐标轴的上下限,L'y表示测量平面H的y坐标轴的上下限;Lx表示预测平面S的x坐标轴的上下限,L...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊久鹏,赵鹏,王月兵,郭世旭,曹永刚,郑慧峰,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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