高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)聲場(chǎng)及其溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、本文在正交橢球坐標(biāo)系下對(duì)聲波流體運(yùn)動(dòng)非線(xiàn)性方程Westervelt方程和生物熱傳導(dǎo)方程Pennes方程采用時(shí)域有限差分(FDTD)方法進(jìn)行了數(shù)值求解。為避免對(duì)方程直接差分將導(dǎo)致計(jì)算式中含有太多的時(shí)間層,本文在對(duì)微分方程差分時(shí)做了特殊處理,文中對(duì)提出該方法的參考文獻(xiàn)做出了修正并給出了完整的推導(dǎo)過(guò)程。數(shù)值結(jié)果表明,該方法與已知其它方法比較,能得到相似的結(jié)果,并具有適用范圍廣,計(jì)算程序簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
　　本文還討論了幾個(gè)不同口徑下的凹口球

2、形聲源的聲傳播情況,研究了聲衰減系數(shù)、聲速等媒質(zhì)參數(shù)對(duì)聲聚焦的影響,并仿真了聚焦超聲傳播過(guò)程中形成的溫度場(chǎng)。得到了以下一些結(jié)果:
　　在等幾何焦距的情況下,凹口球形聲源的口徑越大,焦距越大,焦區(qū)最大聲壓也越大。媒質(zhì)的特性參數(shù)不同,聚焦表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。聲衰減系數(shù)增大,焦斑向聲源靠近,且焦斑縮短;聲速越大,焦距越大,但焦區(qū)最大聲壓越小。
　　本文的結(jié)果對(duì)凹口球形聲源聲場(chǎng)與溫度場(chǎng)的計(jì)算具有借鑒意義,對(duì)凹面尤其是大口徑凹面高強(qiáng)度聚