مجله انجمن مهندسی صوتیات ایران
سال:1395 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

در مقاله ی حاضر، محاسبات ﺁ وصوتی حاصل از یک آونازک ورق (هیدروفویل) با استفاده از معادلات ناویه-استوکس، روش کرشهف و هم چنین روش فوکز-ویلیامز و هاکینگز، انجام گرفته و این نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. آونازک ورق (هیدروفویل) اِن اِی سی اِی-0012 در محیط آب و عدد رینولدز 106 5 در نرم افزار اَنسیس-سی اِف ایکس در هفت زاویه حمله مختلف تحلیل هیدرودینامیکی شده است. برای محاسبات ﺁ کوستیکی، برنامه ای به نام اَکوپی با قابلیت پردازش موازی نوشته شده است. تراز فشار صوتی با استفاده از این روش ها در زاویه حمله 10 درجه و برای پنج سطح انتگرالی مختلف که به ترتیب در فواصل 0، 01/0، 076/0، 25/0 و 1 از وتر طول کورد از سطح آونازک ورق (هیدروفویل) قرار دارند، استخراج گردید. و با تراز فشار صوتی متعدد حاصل شده از حلّ ناویه-استوکس مقایسه شده اند. در نهایت، با مقایسه ی حل برای سطوح انتگرالی مختلف، سطحِ انتگرالی بهینه برای روش های کرشهف و هم چنین فوکز-ویلیامز و هاکینگز، تعیین شدند. از طرفی دیگر، رفتار صوتی فویل در زوایای حمله ی مذکور ارائه شده اند. مشخّص گردید که روش فوکز-ویلیامز و هاکینگز بدلیل در نظر گرفتن رفتارهای غیرخطّی فشار، نتایج بهتری را نسبت به روش کرشهف به ارمغان می آورد.

در این مقاله، ما انتشار امواج صوتی در بلورهای فونونی یک-بعدی و دو-بعدی را بررسی کرده ایم. بلورهای فونونی متشکل از ردیف های مربعی شامل استوانه های مملو از فلزات گروه سوم جدول تناوبی برای مثال آلومنیوم و نیکل در زمینه ی هوا و اپوکسی می باشند. ابتدا با استفاده از روش بسط امواج تخت ساتراگسیلختار نواری این بلورها را محاسبه نمودیم، سپس ضرایب جذب و تراگسیل و بعلاوه توزیع فشار در آن ها را تعیین کردیم. اندازه ابعاد بلور متناسب با طول موج صدا می باشد، بنابراین، می توان بلورهایی با ابعاد میکرومتر تا نانومتر ساخت و با بسامد هایی که از هرتز تا تراهرتز متغیر می باشند. نتایج این شبیه سازی عددی، نمودارهای پراکندگی، ضرایب جذب و تراگسیل و توزیع فشار را برای پنج فلز نشان می دهند.

در دو دهه ی اخیر جهش قابل توجهی در توسعه و به کارگیری فن اوری غیرمخرب در زمینه ی کیفیت-سنجی محصول ه ای کشاورزی پدید آمده است. آزمون فراﺁ وایی، به عنوان یکی از روش های غیرمخرب در زمینه ی کیفیت-سنجی محصولات کشاورزی در حال توسعه می باشد. در میان سبزیجات بومی، گوجه فرنگی به دلایل بسیار زیاد، جایگاه ویژه ای دارد، اما مطالعات اساسی در مورد آسیب شناسی بافت آن انجام نشده اند. به همین دلیل، گوجه فرنگی برای انجام این پژوهش در نظر گرفته شده است. در این پژوهش، از سامانه کیفیت--سنج فراﺁ وایی (یو کیو اِس) برای بررسی آسیب شناسی بافت گوجه فرنگی در اثر اعمال بار استفاده شد. این سامانه با پردازش علامت های ارسالی و دریافتی به صورت غیرپیوسته، شاخص های فراصدایی مانند سرعت عبور امواج، میزان تنکش (تضعیف) و غیره را تعیین می-کند. در این پژوهش، تعداد 360 نمونه گوجه فرنگی رسیده نوبرانه خوزستان، در چهار گروه نودتایی تقسیم بندی شدند. از میان آن ها، گروه چهار به عنوان گروه شاهد انتخاب شد و لذا عمل بارگذاری بر روی آن انجام نشد. سه تراز دیگر در سه سطح انرژی 8/0، 1 و 2/1 ژول تحت بارگذاری ضربه ای به روش سقوط آزاد قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که مقیاس آسیب (انرژی) گوجه فرنگی و مدت زمان انبار داری ﺁ ن بر سرعت امواج فراﺁ وایی و سفتی اثر معنا داری دارند. بنابراین، استفاده از روش فراﺁ وایی، امکان تعیین و پیش بینی برخی مؤلفه های مرتبط با رسیدگی و آسیب دیدگی بافت گوجه فرنگی در خطوط تأمین این محصول، مانند عملیات جداسازی و درجه بندی میوه را فراهم می آورد.

در این مقاله، پرتودیسی (شکل دهی پرتو) متوالی دو مرحله ایی روزنه ترکیبی (روزنه هگذارده) با هدف بهبود تفکیک پذیری (رزولوشن) جانبی در کنار عدم وابستگی آن به عمق و بهبود کنتراست نسبت به روش تمرکز دینامیک در حالت (مُد) دریافت ارائه شده است. پرتودیسی(شکل دهی پرتو) دو مرحله ای پیشنهادی شامل دو پرتودیسگر (شکل دهنده پرتو) به صورت متوالی می باشد. خروجی پرتودیسگر (شکل دهنده پرتو) مرحله اول، یک مجموعه خطوط تصویر ب-حالت (بی-مُد) با تفکیک-پذیری (رزولوشن) پایین می باشد که با استفاده از یک نقطه کانونی ثابت در حالت (مُد) ارسال و دریافت به دست می آیند. شکل دهنده پرتو مرحله دوم ب-حالت (بی-مُد) خطوط متمرکزشده تصویر مرحله اول را به عنوان داده ورودی استفاده کرده و از خروجی آن یک تصویر با تفکیکپذیری (رزولوشن) بالا خواهد شد. نتایج به دست آمده نشان می دهند تفکیک پذیری (رزولوشن) جانبی (برحسب اِف دبلیواِچ اِم) در تراز 6 دسی بل نسبت به روش تمرکز دینامیک در حالت (مُد) دریافت، تقریبا 5/2 برابر بهبود می یابد. روش پیشنهادی ارائه شده به طور متوسط، کنتراست را از لحاظ معیارهای نسبت کنتراست و نسبت کنتراست به نوفه (نویز) به ترتیب به میزان 5 دسی بل و 60 درصد در قیاس با روش تمرکز دینامیک در حالت (مُد) دریافت بهبود داده است. روش پرتودیسی (شکل دهی پرتو) دو مرحله ای متوالی جهت شبح شبیه سازی شده، کیست 2 میلی متری که در تصاویر روش تمرکز دینامیک در حالت (مُد) دریافت قابل تشخیص نبود را به طور واضح نشان می دهد.

شناورهای زیرﺁ بی از مهم ترین تجهیزاتِ صنایع دریایی، خصوصاً در راستای دفاعی می باشند. از این رو، استتار این دسته از شناورها، یک عامل اساسی در بقا ی آنها به حساب می آید. نوفه های گرمایی و آوصوتی دو دسته عمده ی نوفه در شناورهای زیرﺁ بی می باشند. لذا، در مقاله حاضر، این نوفه های پیرامون یک نمونه شناور زیرﺁ بی و در سه سرعت متفاوت، بررسی گردیدند. برای این هدف، تحلیل های گرماآوصوتی (ترمو هیدروآکوستیک) با حل معادلات ناویه-استوکس و انتقال حرارت صورت گرفته است. الگو های فوکس ویلیام و هاکینز نیز برای بدست آوردن ترازفشار صوتی در دوردست بکار گرفته شده اند. برای محاسبه ی معادلات ناویر-استوکس و انتقال حرارت از حلگر انسیس-سی اِف اِیکس و برای محاسبه ی تراز فشار صوتی استفاده شد، و یک برنامه رایانه ای موازی در پایتون به نام «آکوپای» مهیا گردید. مشخصه های شدت پرتودهی گرمایی و تراز فشار صوتی (اِس پی اِل) به ترتیب برای سنجش نوفه ی گرمایی و نوفه ی آوصوتی ارزیابی شده اند. نتایج بدست آمده نشان داده اند که تأثیر تغییرات سرعت بر روی نوفه ی گرمایی بسیار ناچیز می باشد. هم چنین، با افزایش سرعت وسیله، افزایش ویک داغ پشت شناور زیرﺁ بی و ارتقاء شدت پرتودهی حاصل شدند. از سویی دیگر، تحلیل های گرماآوصوتی توزیع غیر-یکنواخت سرعت و فشار را در عدد رینولدز 106×45 نشان دادند.

یکی از روش هایی که برای پایش کیفیت در خطوط تولید استفاده می شود انطباق طراز (الگویی) می باشد. در این پژوهش، از طراز (الگوی) انتشار موج فراآوایی در آمیزه های که جزء روش های غیر-مخرب محسوب می شود، استفاده شد. آزمایش های غیر-مخرب علاوه بر شناسایی عیوب، در پژوهش های بسیاری برای مطالعه ویژگی-های مختلف مواد از قبیل خواص مکانیکی و ساختاری، مورد استفاده قرار گرفته اند. مزیت اصلی آزمایش های غیر-مخرب، شناسایی عیوب و بررسی خواص مواد بدون ایجاد تغییر در قطعه مورد آزمایش، می باشد. در پژوهش حاضر، از این روش برای بررسی فرمول بندی آمیزه رویه تایر رادیال سواری استفاده گردید. به منظور بررسی فرمو ل بندی آمیزه رویه تایر رادیال سواری ابتدا 14 نمونه با فرمول بندی های متفاوت تهیه گردید و برای هرکدام از نمونه ها سرعت انتشار امواج طولی صدا اندازه گیری گردید. به منظور اعتبار سنجی نمونه دیگری با فرمول بندی جدید ساخته شد و سرعت انتشار موج طولی در آن اندازه گیری گردید. نتایج بدست آمده از نمونه اعتبار-سنجی نشان دادند که روش ارائه شده می تواند با دقت سرعت انتشار موج طولی در آمیزه رویه تایر رادیال سواری را پیش بینی نماید، لذا، از این روش می توان در بخش کنترل کیفیت خطوط تولید، برای بررسی اعتبارسنجی فرمول بندی آمیزه رویه تایر رادیال سواری در خط تولید استفاده نمود.

تخمین راستای ورود موج صوتی همواره یکی از حوزه های فعال تحقیقاتی در زمینه پردازش علامت بوده است. در روش های متداول موجود در این حوزه معمولاً از مفهوم پرتودیسی (شکل دهی پرتو) به منظور ایجاد یک صافی (فیلتر) مکانی و تخمین راستای انتشار موج استفاده می شود. از جمله ضعف های این روی کرد می توان به پایین بودن تفکیک پذیری (رزولوشن) توان تمایزپذیری پایین و حساسیت بالای آن ها به دگرنامی (الیاسینگ) مکانی اشاره نمود. با هدف برطرف نمودن اشکالات ذکر شده، در این مقاله از الگو های بازنمایی تنک توأم به منظور تخمین راستای منابع صوتی پهن باند استفاده شده است. بدین منظور یک روش لاگرانژی-پایه افزوده برای تخمین ماتریس ضرایب تنک پیشنهاد شده است. عملکرد الگوی تنک توأم ارائه شده با سه الگوریتم معروف در این حوزه (بارتلت، میوزیک و کاپن) مقایسه گردیده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی از نظر تفکیک پذیری زاویه ای، تمایزپذیری منابع نزدیک به هم، پایداری در مقابل پدیده دگرنامی (الیاسینگ) مکانی و آشکارسازی منابع صوتی هم زمان، نسبت به سه روش بارتلت، میوزیک و کاپن برتری دارد. از طرف دیگر، پایداری در مقابل نوفه در روش تنک توأم تقریباً مشابه روش میوزیک و کاپن (پرتودیسگر بهینه) می باشد. مقایسه روش پیشنهادی با یکی از مهم ترین روی کردهای تنک موجود در حوزه تخمین جهت صدا نشان می دهد که پیچیدگی (زمان اجرا) در روش ارائه شده در این مقاله کاهش یافته است، ضمن اینکه عملکرد خوب آن بر حسب معیار های تفکیک پذیری زاویه ای، تمایزپذیی و نرخ آشکارسازی حفظ شده است.