《有界空間內複雜液體介質中氣泡相關的非線性聲回響》是依託陝西師範大學，由王成會擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：有界空間內複雜液體介質中氣泡相關的非線性聲回響
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王成會
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目將研究超音波作用下有界空間內複雜介質中氣泡的非線性振動規律，同時探討氣泡運動對周圍介質的影響。第一，探討不同管徑內氣泡的振動規律，建立管內氣泡非線性動力學模型，研究管的存在對氣泡振動模式的影響，以期找出氣泡在管內振動的本質特徵；第二，利用解析法和數值法探討管內非線性振動氣泡與聲場、周圍介質和管壁間的相互作用，目的在於尋找與管內非線性振動氣泡相關的空化效應的定量描述方法；第三，分析彈性管壁對非線性振動氣泡的回響，如彈性形變、破裂等，從管壁本身的物理特徵出發研究強超音波作用下管壁破裂的物理機制，為控制超聲劑量提供理論和實驗基礎。本項目的主要目的在於發展單氣泡和泡群在管內非線性振動的基本理論，分析其在高強度超音波作用下同周圍介質的相互作用機理，為解決高強度超音波在生物組織、血液等複雜介質中傳輸時遇到的聲學問題作出應有的努力。
結題摘要
氣泡非線性動力學行為的研究有利於調控空化場中氣泡的運動和空化影響，同時也有利於控制包膜氣泡在生物組織中的靶向運動，從而實現更高精度的超聲診斷以及利用超聲微泡進行靶向治療等。 本項目研究了超音波作用下局域空間內一定聚集形態氣泡的非線性振動規律，取得了一系列的成果，具體如下： （1）發展了硬壁管道內運動氣泡的動力學模型，並以此為基礎開展了動力學分析，發現管道對氣泡振動的約束降低了氣泡的共振頻率，有利於氣泡低頻共振聲回響的實現。 （2）發展了彈性管壁和氣泡的耦合振動動力學模型，考察了氣泡非線性振動對管壁的影響以及氣泡的非線性聲回響特徵的變化。由於耦合振動的影響，氣泡的非線性聲響性共振峰數目增加。 （3）發展了硬壁面管道內氣泡間相互作用的動力學模型，分析了氣泡間相互作用對氣泡在管道內聲回響狀態的影響。結果表明，管尺寸以及氣泡初始狀態等因素對氣泡的聲回響具有較大影響。 （4）針對氣泡的不同群聚狀態發展了氣泡群振動動力學模型，分析了群振動狀態下氣泡的動力學特徵，發現氣泡的群振動有利於增強空化效應。 基於以上工作，我們在本項目研究過程中發展了單氣泡和泡群在管內非線性振動的基本理論，分析了氣泡在高強度超音波作用下同周圍介質的相互作用機理。完成了項目既定研究內容和目標。
