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超声波在生物材料工程中的非线性研究

王保强  罗宪中  杨波  
【摘要】:利用声空化现象的超声波降解法,在材料处理等领域是一种非常有效且经济的技术。目前,超声波空化理论已经成为重要的研究课题。超声波空化最新研究发展和空化与生物材料间的相互作用正广泛地应用于生物工程。实际上,功率超声辅以传统中药萃取法是现今的一种技术创新。但是,超声波能量传播过程的非线性与时空衰变是极其复杂和多变的,造成了超声波处理器中的超声波能量在时间与空间领域(x,y,z,t)中分配不均匀。所以,参数的非线性将给超声波工程的应用带来一定的困难。因此必须充分认识并认真解决这些问题。本文介绍了关于非线性问题的两个方面,包括非线性分析和非线性的补偿方法。研究要点是:(1)在生物材料和介质的混合物中,对超声波传播参数的非线性描述方法的分析和一些非线性规则的研究;(2)在流动介质中进行声空化的非线性实验。分析方法:(1)用数学方法讨论了声波传播的规则及流动性要素的非线性关系;(2)对有损介质中声波传输近向轴近似值和数学运算进行研究;(3)研究产生于超声波处理器中的空化率空间分配的非线性。基于生物材料萃取工艺的实验数据,验证了超声波非线性的分析的正确性,证明所采用非线性补偿方法是适当有效的。

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