由微机电系统(MEMS)工艺制作的电容式微机械超声换能器(CMUT), 其具有宽频带, 易与电子电路集成制作等优势, 在医学成像领域具有广阔的应用前景。为了研究一种密排结构CMUT超声换能器的发射声场特征, 该文提出了一种简单的物理域相互作用分析方法。基于薄板的振动理论, 由CMUT单元的声学辐射原理及特性计算得到CMUT阵元辐射声场的解析解。通过振膜振动分布实验验证了采用薄板振动理论一阶振型方程的正确性。通过仿真和实验研究了CMUT发射单元在不同排布方式和条件下的声场分布、声轴声压和指向性, 为CMUT的设计和性能分析提供了理论依据。

声发射技术可以评估混凝土的损伤演化过程。为合理描述混凝土的受压损伤演化过程, 开展了轴压和偏压状态下混凝土损伤全过程的声发射试验, 分析了轴压和偏压状态下混凝土损伤全过程声发射特征参数的演化规律, 进而合理遴选了描述混凝土损伤演化过程的声发射特征参数, 揭示了混凝土应力-应变曲线特征点与声发射特征参数特征点之间的对应关系。分析表明: 振铃计数、持续时间、幅值、信号强度和平均频率可以较好地表征轴压与偏压状态下混凝土损伤的演化规律; 混凝土试件受压破坏过程中声发射特征参数特征点与应力-应变曲线特征点之间具有高度的相关性, 其中声发射特征参数特征点中的第一个分界点对应于应力-应变曲线弹性阶段的起点, 第二个分界点对应于应力-应变曲线的峰值应力点, 信号强度的最大突变点对应于应力-应变曲线的开裂点。