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超声层析成像在液-固两相体系中的实验研究（2015年）

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简介：
本研究致力于探索超声层析技术在复杂液-固两相系统中的应用潜力，通过实验分析其成像性能和适用范围，为工业检测与环境监测提供新的视角。 基于几何声学原理，采用半柱面晶片超声换能器发射扇形束超声波，并设计了环形超声换能器阵列及多通道同步数据采集系统，构建了一套透射式超声层析成像测试装置。研究并应用二值逻辑反投影图像重建算法，该算法与上述测试装置共同构成了完整的透射式超声层析成像系统，并通过实验对聚四氟乙烯隔板和圆柱体进行了验证。结果表明，所构建的系统能够准确地定位物体位置、确定其大小及形状。特别地，在单个圆柱体二值反投影算法重建图像与设定值对比中发现，成像误差小于6%。

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  • 超声层析成像在液-固两相体系中的实验研究（2015年）
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    本研究致力于探索超声层析技术在复杂液-固两相系统中的应用潜力，通过实验分析其成像性能和适用范围，为工业检测与环境监测提供新的视角。 基于几何声学原理，采用半柱面晶片超声换能器发射扇形束超声波，并设计了环形超声换能器阵列及多通道同步数据采集系统，构建了一套透射式超声层析成像测试装置。研究并应用二值逻辑反投影图像重建算法，该算法与上述测试装置共同构成了完整的透射式超声层析成像系统，并通过实验对聚四氟乙烯隔板和圆柱体进行了验证。结果表明，所构建的系统能够准确地定位物体位置、确定其大小及形状。特别地，在单个圆柱体二值反投影算法重建图像与设定值对比中发现，成像误差小于6%。
     
  • 超声层析成像检测系统的研究和实现
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    本研究致力于开发先进的超声层析成像检测系统，通过优化图像重建算法与硬件设计，提高医学诊断中的空间分辨率及成像速度，为临床提供更精准、高效的诊疗工具。 为了获得更清晰的图像检测效果，在超声波波动传播原理的基础上，采用超声阵列检测方法设计了超声层析成像（CT）系统。引入射线追踪算法到层析成像中，并基于SIRT重建算法实现速度重建。通过数值仿真表明：该系统的层析成像效果得到了明显改善。
     
  • 混凝土超声波层析成像程序开发.rar_超声_超声层析_超声成像_超声波成像_超声波+成像
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    本资源为混凝土超声波层析成像程序开发，专注于通过超声波技术实现对混凝土内部结构的精确成像与分析，旨在提升检测效率和准确性。 混凝土超声波层析成像程序的编制是一项很有价值的工作。
     
  • 关于固体中的光声效应研究（1998年）
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    本研究聚焦于固体材料中光声效应的研究，在1998年探讨了激光与固体相互作用产生的热弹性波特性及其应用。 当材料在低强度激光照射下会产生光声效应的主要原因是热弹膨胀。随着激光强度的增加，在固体材料表面会引发蒸发、击穿现象，并生成等离子体。在此基础上，作者进一步研究了被蒸发物质以一定速度离开固体表面时产生的反冲压力及其对脉冲声信号的影响，并通过实验验证了这一理论，结果显示与预期相符。 具体而言，当激光照射到不透明的凝聚态材料上时会被吸收并导致温度上升。如果传导不足以散去这些热量，则会在材料中产生热效应。
     
  • 传统超声成像技术的算法研究.rar_传统超声_超声 MATLAB_超声 成像算法_超声成像技术
    优质
    本研究聚焦于传统超声成像技术中的关键算法问题，探讨了利用MATLAB工具进行超声图像处理和分析的方法。通过优化现有技术，以提高成像质量与诊断准确性。 用于超声成像的MATLAB仿真，有需要的话可以参考一下。
     
  • 超声成像检测技术的研究与实现
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    本研究致力于探索并优化超声成像检测技术，旨在提高图像质量及诊断准确性，为医学影像领域提供创新解决方案。 《超声成像检测方法的研究与实现》一书深入探讨了超声波在无损检测领域的应用，并特别关注于超声成像技术。该书旨在为初学者及有经验的超声波研究人员提供全面的知识框架，涵盖了从基础理论到高级成像技术的多个层面。 书中详细讲解了超声检测的基本原理，包括超声波的产生、传播特性以及在不同介质中的反射、折射和衰减现象。这些基础知识对于理解后续成像技术和分析材料内部结构至关重要。 书本还深入介绍了C扫描（Computerized Scanning）成像技术的工作流程、数据采集及图像重建方法，这是进行无损检测的重要手段之一。通过这种方式可以生成二维的超声波图像来展示被测物体的内部结构，为理解和应用该技术提供了必要的指导。 书中进一步引入了基于射线理论和波动理论的各种透射层析成像技术和散射层析成像技术，并详细介绍了这些复杂方法的应用场景、数学模型以及数值计算技巧。读者将学习到如何利用反投影算法与迭代优化策略来提高图像重建的精度及质量，适用于更加复杂的检测任务。 此外，《超声成像检测方法的研究与实现》还涵盖了先进的数据处理和图像恢复技术，包括最优化方法、机器学习等先进算法的应用实例，以提升最终生成的内部结构图像的质量。书中提供的案例分析帮助读者将理论知识应用到实际工作中去，并加深对相关技术和实践的理解。 总之，《超声成像检测方法的研究与实现》不仅为初学者提供了必要的基础知识，也为高级研究人员展示了最新的技术进展和研究方向。对于从事材料科学、航空航天工程、制造业以及医学等领域的专业人士而言，这是一本不可或缺的参考书籍。
     
  • 二维阵列在相控阵超声三维成像中的应用（2006年）
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    本研究探讨了二维阵列在相控阵超声技术中构建三维图像的应用，发表于2006年，旨在提升医学影像诊断的精度与效率。 基于二维阵列的三维成像技术面临诸多挑战，包括元件数量多、通道数庞大以及系统复杂性高，并且回波信号较弱。通过分析时间空间信号在离散有限长窗函数下的特性，我们推导出了一套适用于此类探头设计的一般规则。结合脉冲回波场理论和计算机模拟技术，成功开发了8×8二维阵列探头，并利用该装置实现了相控阵超声三维体数据的扫描与显示。实验结果显示，所设计的系统及探头具有优异性能，能够清晰地提供人工缺陷的三维图像信息，包括轮廓、走向等关键特征。
     
  • CFD-EDEM耦合技术在气固两相流研究中的运用
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    本研究探讨了CFD-EDEM耦合技术在气固两相流系统中的应用，通过结合计算流体动力学（CFD）与离散元素方法（EDEM），模拟颗粒尺度的流动行为及相互作用。该方法为深入理解复杂工业过程提供了强大工具。 ### CFD_EDEM耦合方法在气固两相流研究中的应用 #### 一、引言 在现代航天工程领域，特别是在月球探测任务中，软着陆技术是确保探测器安全抵达目标表面的关键环节之一。为了实现这一目标，研究人员需要深入理解缓冲发动机羽流与月球土壤相互作用产生的气固两相流动特性。传统的仿真方法虽然能够提供一定的预测结果，但在模拟细节和准确性方面存在局限性。因此，采用更为先进的耦合技术，如CFD_EDEM耦合方法，成为了解决这类复杂问题的有效手段。 #### 二、背景与问题陈述 月球探测器软着陆过程中，缓冲发动机喷射出的高速气流会激起月球表面的尘埃颗粒，形成复杂的气固两相流场。这些扬起的尘埃不仅可能对探测器的传感器和其他关键部件造成污染或损害，还会影响其后续的科学测量任务。因此，精确模拟并预测这一过程对于优化设计和确保任务成功至关重要。 #### 三、CFD_EDEM耦合方法简介 CFD（计算流体力学）是一种广泛应用于流体流动、传热及化学反应等多相流体动力学问题的研究工具。而EDEM则专门用于模拟固体颗粒的行为，利用离散元法进行粒子仿真。将这两种技术结合在一起，可以有效地模拟气固两相流现象。 - **CFD**：通过求解N-S方程来模拟流体的流动行为，适用于连续介质的模拟。 - **EDEM**：利用离散元法模拟固体颗粒之间的相互作用，适用于非连续介质的模拟。 #### 四、CFD_EDEM耦合方法的优势 1. **高精度**：CFD_EDEM耦合方法能够更准确地模拟气固两相流中的细节，如颗粒间的碰撞、流体与颗粒间的作用力等。 2. **多功能性**：该方法不仅可以模拟气固两相流，还可以扩展到包含更多相态的复杂流场。 3. **可视化**：通过高分辨率的可视化技术，可以直观地展示流场内部的动态变化过程。 4. **灵活性**：用户可以根据具体的应用场景调整模型参数，从而更好地匹配实际工况。 #### 五、案例分析 本段落以缓冲发动机羽流与月壤所形成的气固两相流场为主要研究对象，采用了一个简化的模型来进行CFD_EDEM耦合模拟。该模型考虑了月球表面的特定条件，包括月壤的物理性质和缓冲发动机的工作参数等。通过对比传统的两相流仿真结果，可以看出CFD_EDEM耦合方法具有以下显著优势： - **更精细的颗粒运动轨迹模拟**：由于EDEM可以精确地跟踪每个颗粒的运动状态，因此能够获得更加真实的颗粒分布和运动轨迹。 - **流体-颗粒相互作用的准确模拟**：CFD_EDEM耦合方法能够准确捕捉到流体对颗粒的作用力、重力以及颗粒间的碰撞力等复杂相互作用。 - **更全面的物理过程描述**：该方法能够涵盖气固两相流中涉及的所有物理过程，从而为后续工程设计提供更加可靠的依据。 #### 六、结论 CFD_EDEM耦合方法为气固两相流的研究提供了强大的工具。特别是在月球探测器软着陆过程中的应用，不仅能够提高预测精度，还能帮助工程师们更好地理解缓冲发动机羽流与月壤相互作用的本质。随着该技术的不断发展和完善，它将在未来的航天任务中发挥越来越重要的作用。
     
  • TFM-master_tfm_超声相阵控_相控阵成像_超声.zip
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    该文件为一个名为TFM-master_tfm的项目资源包，专注于超声相控阵技术，包含用于生成和处理超声相阵控及相控阵成像的数据与代码。 TFM（Time-Frequency Mapping，时间-频率映射）是一种在超声成像领域广泛应用的技术，它涉及到超声相控阵成像的核心算法。在这个压缩包文件“TFM-master_tfm_超声相控_超声相阵控_相控阵成像_超声.zip”中，我们很可能获取到了一个关于超声相控阵成像的开源代码库。接下来，我们将深入探讨这个领域的相关知识点。 超声相控阵成像是医学成像的一种高级技术，它利用多个发射和接收换能器（也称为探头），通过精确控制每个换能器的时间延迟来实现对声波的聚焦与扫描。这种技术的优势在于可以灵活地改变声束的方向和深度，从而实现实时高分辨率、高帧率图像。 TFM时间-频率映射是处理超声回波信号的关键步骤，它能够将宽带超声信号转化为时间-频率域表示，揭示其随时间变化的频率成分。在成像中，TFM有助于提取微小结构细节并提高图像质量。通常，该算法结合多普勒效应用于检测血流速度和方向，在心血管疾病的诊断中有重要意义。 在这个“TFM-master”代码库中，我们可以期待找到以下内容： 1. **数据采集模块**：实现超声信号的数字化处理。 2. **相控阵控制算法**：计算并实施换能器的时间延迟以精确控制声束。 3. **TFM算法实现**：将时间域的超声信号转化为时间-频率域表示，可能包括多种方法如短时傅里叶变换（STFT）、小波变换或匹配滤波等。 4. **图像重建模块**：根据TFM结果生成二维或三维超声图像。 5. **可视化界面**：显示和分析所生成的超声图像。 6. **测试与示例数据**：用于验证算法性能的真实或模拟超声数据。 通过学习和理解这个源码，开发者可以深入了解相控阵成像原理，并改进现有TFM算法或开发新的应用。同时，这也是一个宝贵的教育资源，帮助研究者和工程师加深对技术实践的理解。 “TFM-master”代码库为深入理解和应用超声相控阵成像技术和TFM算法提供了重要资源。无论是学术研究还是工程实践，都能从中受益。