声音定位在工程应用中具有重要的价值,常见的声定位一般是通过若干个麦克风组成的传声器阵列来实现的,各传声器单元对声激励信号产生响应而生成多个时间序列,并将其送至实现定位算法的运算单元中从而计算得到声源的位置,各传声器单元之间均独立而不相互耦合,且各传声器单元通常需保持较大的间距。这类型的声定位系统往往尺寸较大,结构较为复杂且集成度较低。本文在探索研究奥米亚棕蝇（Ormia ochracea）听觉系统定位机制的基础上,提出了一种新型的声定位装置及相应的定位理论。该仿生声定位装置的声感应部分由三个弹性振膜,以及连接三个振膜的耦合杆等力学元件组成。对该结构的动态特性分析表明：声激励的入射方向同三个振膜的响应之间存在特定的关系,通过分析两者之间的对应关系,提出了一种定位理论,该定位理论表明可通过检测...

根据作用于圆窗的压电式振动声桥的工作原理,建立了压电振子与圆窗耦合的动力学模型,由此推导出该模型的电-机能量转化的传递函数。通过在Matlab环境中进行仿真试验,讨论了压电应变常数、振子支座质量及支座刚度等参数对传递函数的影响,并分别优化了各个参数。研究结果为新型振动压电植入振子的研制奠定了理论基础。

针对船舶轴系的纵向振动情况,建立＂螺旋桨—轴系＂纵向振动的动力学模型,并推导出其前3阶模态振型。同时,建立轴系的有限元模型,并将计算结果与解析解进行对比。提出用动力消振的方法对船舶轴系的纵向振动进行抑制。通过对实际转速下轴系纵向振动情况的仿真模拟,发现在船舶正常工作范围内,轴系的实际振动状况与其1阶模态十分接近,于是利用轴系纵向振动的响应在其第1阶模态处进行截断,列出轴系加装动力吸振器之后的动力学微分方程,并推导出加装动力吸振器后系统的响应表达式。针对系统的响应公式,设想利用磁流变弹性体材料制作宽频动力吸振器,并进行简单的概念设计。提出的设计方案为船舶推进轴系振动抑制提供一种新的思路。

提出利用压电叠堆作砧骨激励式人工中耳的振子,并利用中耳-压电叠堆耦合力学模型对该压电叠堆振子进行辅助设计。该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者的左耳,利用CT扫描和逆向成型技术建成。其可靠性通过与实验对比加以验证。最终设计的压电振子只需要10.5 V的有效驱动电压,便可以对镫骨激起相当于鼓膜处90dB声压激励的振幅。该振子在频率为1 kHz的单伏电压驱动工况下,能耗仅为0.03 mW,满足人工中耳低电压、低能耗的要求。

利用中耳与压电振子的耦合力学模型，研究设计人工中耳压电振子。该力学模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者的左耳，利用CT扫描和逆向成型技术建成模。模型的可靠性通过镫骨底板的位移计算结果与国外文献实验测得数据进行对比加以验证。最终设计的压电振子采取悬浮结构，由绑定装置、压电叠堆及质量块所组成，仅需简单的手术便可直接将其植入在砧骨长突上，且只需要10．5Vrms的驱动电压便可以对镫骨激起相当于鼓膜处100dB声压激励的振幅。

为了研究管道系统严重段塞流的瞬态特性,以下倾管-立管系统为建模对象,建立了气液两相严重段塞流的一维数值模型。该模型基于分层流理论和分相流理论,分别对严重段塞流的四个阶段(液塞形成、液塞流出、液气喷发和液体回流)进行理论建模。模型的仿真结果与文献中的实验数据相对误差在10%以内,验证了该理论模型的有效性。在此基础上,对严重段塞流现象进行了数值仿真,并分析了气液折算速度对严重段塞流瞬态特性的影响。结果表明下倾管-立管系统严重段塞流现象具有明显的周期特性,并且周期随着气相折算速度的增大而减小;立管底部压力波动幅值随着气相折算速度的增大而增大。研究结果可为管路系统的设计和振动预防提供参考。

为探究耳蜗基底膜的动态特性，利用激光多普勒测振仪(Laser Doppler Vibrometer,LDV)测试了豚鼠耳蜗基底膜在纯音激励下的动态响应。实验时，选取了14只新鲜的豚鼠耳蜗离体标本，分别测试了70 dB、80 dB、90 dB三种声激励下耳蜗基底膜的速度响应和位移响应，并改变输入声音信号的频率，研究了基底膜的振动特性。实验结果表明：纯音激励下基底膜的振动是正弦振动；在大小相同、频率不同的纯音激励下，基底膜同一位置处振动速度和振动位移大小不同，基底膜具有频率选择特性，在最佳频率处振动响应最大；基底膜在不同大小声压激励下相位响应趋势接近，超过最佳频率后相位滞后迅速增加；基底膜的运动具有行波特征。实验方法和测试结果可为人耳耳蜗听觉机制的研究提供指导。