超声加工技术的研究现状及其发展趋势

超声波技术在生物学中的应用及发展趋势超声波是一种高频声波，可以在物体中产生压缩波和剪切波，因此被广泛应用于生物学领域中。

本文将从医学、动物学和植物学三个方面探讨超声波技术的应用及发展趋势。

一、医学方面1.1 临床应用超声波在医学影像方面扮演着重要的角色。

它能够通过人体组织和器官的声学特性来生成二维和三维图像，以显示出身体内部器官和结构的形态和运作状况。

此外，还有一些新型的超声波技术正在不断发展，如超声弹性成像技术、超声造影技术、超声血流成像技术等，它们能够提供更为详细、准确的医学信息，包括肿瘤等疾病的鉴别诊断、损伤评估、器官功效分析、心血管疾病研究等。

1.2 细胞生物学超声波除了在医学影像方面应用外，还在细胞生物学方面有一定的应用。

超声波能够以不同频率和波形作用于细胞，从而改变其功能和物质运输过程。

这些作用包括细胞膜的离子通道的打开与关闭、胞内细胞骨架的改变、胞内通过胞骨架的物质运输量的变化等。

此外，还有基于超声波的微流体液体混合、细胞培养、细胞破碎、DNA舒张、共聚焦去色离子等一系列生物学实验技术。

1.3 生物物理学超声波对It水平的生物物理学也有一定的应用。

例如，使用微腔承载超声波定位的转动体系可以实现分子旋转的定向控制。

超声波也能够作为一种对于元件的加热源，从而实现对于元件温度的特定控制。

此外，还可以利用超声波打激芯片的技术解决微通道芯片制作过程中对于表面性状和结构的控制问题。

二、动物学方面超声波技术不仅在医学中有应用，而且在动物学中也有十分广泛的应用。

基于超声波的动物学研究主要有以下几个方面：2.1 生理学研究超声波可以测量动物器官的体积和功能，包括心脏、肝脏、脾脏、胆囊、盲肠、阴囊、肺部等。

这些技术对于纠正某些病理状况、预测生命经济利润和饲料效用等方面具有非常重要的参考价值。

2.2 动物行为研究超声波能够检测出频繁消化的动物婚交信号、动物应激情况、动物互动行为等信息，对于解析和理解一些特定的刺激环境和生态学机理具有重要意义。

波的波型、位置、特征进行分析，对工件进行宏观缺陷检测，几何表征检测，组织构造、力学特性变化的检测和表征，并进一步对其整体使用性能进行评价的一种先进、科学的检测技术手段。

利用超声波对工件缺陷进行检测的方法，始于20世纪30年代初。

1929年苏联科学家首次在检测金属内部的缺陷时，应用了超声波；之后随着检测技术的发展，将近10年的发展，美国科学家推出了脉冲回波式超声检测仪。

超声检测技术被普遍应用在工业检测领域是在20世纪60年代。

直到20世纪80年代末，随着计算机技术以及电子元器件的高速发展，促进了超声检测技术的发展，产生了数字式超声波检测仪。

这类设备的使用也使得检测结果更加形象、准确。

随着各领域的快速发展，超声检测技术也正飞速的发展，成像技术、相控阵技术、3D相控阵技术、人工神经网络（ANNs）技术、超声导波技术等逐渐成熟，推进了超声检测技术的发展。

目前，常规超声检测已经是一项非常成熟的无损检测技术，广泛应用于石油、医疗、核工业、航空航天、交通、机械等行业。

超声检测技术未来研究发展方向主要有如下两个方面：(1) 超声本身技术的研究与改进；(2) 超声辅助和配套技术的研究与改进。

超声自身技术研究01激光超声检测技术通过产生热弹效应（或少数热蚀作用）或利用中介材料（被测材料周围的其他物质）这两种方式激发超声波。

激光超声的优点主要体现为三个方面：(1) 可远距离检测，激光超声可远距离传播，传播过程中的衰减较小；(2) 非直接接触，检测时不需直接接触或靠近工件，检测安全性较高；(3) 空间及时间分辨率高，检测分辨率高。

基于上述优点，激光超声检测特别适合在恶劣环境下对工件进行实时、在线的检测，通过快速超声扫描成像完成检测结果显示。

但是激光超声也存在一些缺点，例如超声检测虽然分辨力高但灵敏度相对较低。

由于检测系统涉及激光和超声系统，所以完整的激光超声检测系统体积较大、构造复杂、造价高。

目前，激光超声技术正在向两个方向发展：(1) 激光超快速激发机制及激光与微观粒子的相互作用、微观特性等的学术研究；(2) 工业上的在线定位监测。

浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究1. 引言1.1 超声医学的概述超声医学的发展历程可以追溯到20世纪初。

随着技术的不断进步和与其他医学领域的结合，超声医学在肿瘤、心血管、产科、儿科等领域的应用逐渐扩大。

近年来，随着计算机技术和图像处理技术的飞速发展，超声医学在医学影像诊断中的地位愈发重要。

超声医学的不断创新和发展为临床医生提供了更准确、更快速、更可靠的诊断工具。

超声医学是一种安全、有效的检查方法，具有广泛的应用前景。

在技术不断进步的今天，超声医学将在改善医疗服务质量、提高患者生活质量方面发挥越来越重要的作用。

1.2 超声医学的发展历程超声医学的发展历程可以追溯到20世纪中期。

最初，超声波被应用于地质和军事领域，并且在1950年代被引入到医学领域。

1956年，美国医生I. Donald及其团队首次利用超声波技术对人体进行医学影像学研究。

随后，随着超声波探头和设备的不断改进，超声医学技术开始广泛应用于临床诊断。

在1960年代，超声医学技术得到进一步发展，成为一种非侵入性、安全可靠的医学影像学技术。

1970年代，随着彩超技术的引入，超声医学在临床诊断中的应用进一步扩大。

1980年代，随着计算机图像处理技术的发展，超声医学影像质量得到提高，成为医生们重要的诊断工具之一。

1990年代以来，超声医学技术不断创新，如三维超声、超声弹性成像等技术的引入，使得超声医学在心脏、肝脏、乳腺等器官的诊断中更加准确和可靠。

随着人工智能技术的发展，超声医学在未来将迎来更大的发展机遇，成为重要的临床辅助工具。

超声医学经过几十年的发展，已成为医学影像学中不可或缺的重要技术之一，为医生们提供了更多的诊断手段和治疗方案，对人类健康产生着积极的影响。

2. 正文2.1 超声医学的技术特点1. 非侵入性：超声医学采用声波来获取人体内部器官和组织的影像，不需要进行手术或注射造影剂，因此具有非侵入性。

这使得超声检查更为安全和舒适，同时减少了患者的痛苦和风险。

医用超声技术的最新进展超声波诊疗技术是一种照像学技术，随着医学科技的快速发展，它的应用范围也越来越广泛。

近年来，随着数字化与人工智能技术的进步，医用超声技术得到了快速发展。

一、智能超声波诊断技术智能超声波诊断技术可以利用大数据和人工智能技术，将人类经验知识纳入到模型中，通过模型的学习和训练，来精确分析出疾病的发生和进展情况。

这种技术极大地提高了超声波诊断的精度和效率。

二、三维打印技术在医用超声成像中的应用三维打印技术已成为医学科技领域的一项重要技术，尤其是在手术模拟、外科器械制作和医学教育等方面，取得了一系列的成功应用。

近年来，三维打印技术在医用超声成像中的应用也逐渐受到了关注。

医疗往往需要对人体内部进行定位、操控和导航，超声成像技术的三维打印应用则可以更加直观地呈现患者的解剖结构和病变情况，大大提高了精准手术的成功率。

三、超仿真技术在医学教育中的应用超声波诊疗技术在临床应用中具有广泛的应用前景，但学习和掌握这技术往往需要大量的人力和物力资源。

近年来，超声波仿真技术的发展，极大地提高了医学教育的质量和效率。

传统的医学教育模式中，学生采用静态的图表和视频等资料，无法真正体验到患者身体内部的实际情况。

而超声波仿真技术则可以模拟出人体内部的情况，使学生可以体验到真实的医疗场景，对超声波诊疗技术的掌握程度得到大大提高。

四、特殊人群的超声波诊疗技术随着医学科技的不断发展，特殊人群的超声波诊疗技术也得到了长足的发展。

如，孕妇的产前诊断技术，儿童的神经系统诊断技术等等，这些技术将可以保证这些特殊人群的健康和安全。

五、结语总体来说，医用超声技术在人工智能、三维打印、超声波仿真等新技术的带动下，取得了长足的发展。

未来，随着科技的不断进步和创新，医学超声波技术将更加得到广泛的应用和深入的研究，为人类的健康事业做出更加重要的贡献。

超声波加工技术1.绪论人耳能感受到的声波频率在20—20000HZ范围内，声波频率超过20000HZ被称为超声波。

超声波加工（Ultrasonic Machining简称USM）是近几十年来发展起来的一种加工方法，它是指给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行加工的方法，或利用超声振动的工具在有磨料的液体介质或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀来去除材料，又或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。

它弥补了电火花加工的电化学加工的不足。

电火花加工和电化学加工一般只能加工导电材料，不能加工不导电的非金属材料。

而超声波加工不仅能加工硬脆金属材料，而且更适合于加工不导电的硬脆非金属材料，如玻璃、陶瓷、半导体锗和硅片等。

同时超声波还可用于清洗、焊接和探伤等。

1.1超声波加工的发展状况超声波加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料，或给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。

超声加工系统由超声波发生器、换能器、变幅杆、振动传递系统、工具、工艺装置等构成。

超声波发生器的作用是将220V或380V的交流电转换成超声频电振荡信号；换能器的作用是将超声频电振荡信号转换为超声频机械振动；变幅杆的作用是将换能器的振动振幅放大；超声波的机械振动经变幅杆放大后传给工具，使工具以一定的能量与工件作用，进行加工。

超声加工技术是超声学的一个重要分支。

超声加工技术是伴随着超声学的发展而逐渐发展的。

早在1830年，为探讨人耳究竟能听到多高的频率，F.Savrt曾用一多齿的齿轮，第一次人工产生了2.44HZ的超声波，1876年加尔顿的气哨实验产生的超声波的频10率达到了34⨯HZ.这些实验使人们开始对超10⨯HZ，后改用氢气时，其频率达到了8410声波的性质有了一定的认识。

对超声波的诞生起重大推进作用的是1912年豪华客轮泰坦尼克号在首航中碰撞冰山后沉没，这个当时震惊世界的悲剧促使科学家提出用声学方法来探测冰山。

2023年超声波行业市场前景分析超声波技术是一种利用超声波产生及接收的物理效应来实现测量、检测、控制等技术的总称。

与传统的检测技术（如光学、电磁等）相比，超声波技术具有非接触、穿透性、方向性等众多优势，因此在工业、医疗等领域有着广泛应用。

以下从市场需求、技术发展、应用领域等方面对超声波行业市场前景进行分析。

一、市场需求随着科学技术的快速发展，人们对于质量、安全、健康等方面需求越来越高。

超声波技术的应用领域涵盖了工业、医疗、环保等多个领域，这些领域中需要进行非接触、穿透性检测的需求越来越大。

另外，近年来，全球范围内的能源危机和环境问题也使得工业领域对节能和环保的追求越来越高，而超声波技术在优化制造、监测和维修等方面的应用可以大大降低资源的损耗和环境污染，满足了市场需求。

二、技术发展目前，超声波技术已经进入了数字化、智能化和系统化的发展阶段，相关的硬件和软件也在快速发展。

如超声波成像、超声波物位计、超声波流量计等产品在技术上实现了数字化、智能化，具有更高的精度和稳定性。

同时，应用更广、更成熟的超声波软件也在逐渐涌现，超声波检测、诊断等方面的精确性和实时性得到了进一步的提高。

三、应用领域超声波技术在工业、医疗、环保等领域的应用非常广泛。

在工业领域，超声波技术可以应用于制造业、矿山、建筑等领域，如超声波成像技术、超声波焊接、超声波清洗、超声波涂布等。

在医疗领域，超声波技术也是必不可少的，如超声波诊断、微创手术、超声波皮肤护理等。

在环保领域，超声波技术可以用于废水处理、大气污染控制等方面。

综合来看，超声波行业市场前景十分广阔，随着技术的发展和应用领域的不断拓展，超声波技术将会在更多领域发挥重要作用。

未来，随着我国制造业向智能制造的转型，超声波技术的应用将会更加深化和广泛。

相信在未来的发展中，超声波技术将会成为行业的一股强劲推动力。

浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究【摘要】超声医学是一门利用超声波技术进行诊断与治疗的医学领域。

通过超声波的高频振荡，可以准确观察人体内部的结构与变化，为医生提供重要的诊断依据。

超声医学在临床各个领域都有广泛的应用，如妇产科、心脏病学、消化内科等。

随着技术的不断进步，超声医学的成像质量和精度也在不断提高，越来越多的疾病可以通过超声检查来进行诊断。

未来，随着科技的不断发展，超声医学在医学领域将有更加广阔的应用前景。

超声医学具有巨大的潜力，可以在不断拓展的领域中发挥重要作用。

对超声医学的期待也越来越高，希望能够通过这一技术来提高医疗水平，为患者提供更好的诊疗服务。

【关键词】超声医学，技术发展，应用领域，发展现状，未来前景，潜力，发展方向，期待1. 引言1.1 对超声医学的定义超声医学是一种运用超声波技术进行医学诊断和治疗的学科。

超声波是一种高频声波，可以穿透人体组织产生图像。

超声医学利用超声波的高频振动和回声特性，可以精确地观察人体内部器官的结构和功能，从而实现对疾病的诊断和监测。

超声医学的定义还包括超声波在医学领域的广泛应用，如超声心动图、超声胃镜、超声乳房检查等。

通过超声医学技术，医生可以及时发现和诊断疾病，提高治疗效果，减少不必要的手术风险。

超声医学是一门利用超声波技术对人体进行诊断和治疗的学科，具有非侵入性、安全性高、成本低等优点，被广泛应用于临床医学领域。

随着技术的不断进步和创新，超声医学在医学诊断、疾病治疗等方面的作用将越来越重要，对人类健康产生积极的推动作用。

1.2 对超声医学的重要性超声医学在临床诊断中具有独特的优势。

通过超声检查，医生可以直观地观察到人体内部的器官和结构，从而及时发现病变和异常情况。

与传统的X射线和CT检查相比，超声检查没有辐射损伤，对患者身体没有任何副作用，尤其适合孕妇和婴幼儿的检查。

超声医学在导诊和手术中发挥着重要作用。

在手术前，医生可以利用超声检查来评估病变的性质和位置，指导手术的方案和操作过程。

浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究超声医学是利用超声波对人体进行诊断和治疗的一门学科，具有无创、安全、快速等优点，广泛应用于临床医学领域。

本文将从超声医学的发展现状以及前景展开探究。

超声医学的发展现状。

随着科技的不断进步，超声医学在医疗领域得到了迅猛的发展。

相对于传统的影像学技术，超声医学具有成本低、操作方便等特点，因此在医院中得到了广泛的应用。

目前，超声医学已经成为医生进行临床诊断的重要手段之一。

在临床上，超声医学可以用于各种疾病的诊断，比如心血管病、妇产科疾病、内分泌疾病等。

超声医学在手术过程中也发挥着重要作用，能够提供实时的引导和监测，减少手术风险。

超声医学还能够用于治疗，比如在肿瘤治疗中，可以利用超声波直接杀死肿瘤细胞。

对于超声医学的前景展望。

随着科学技术的不断发展，超声医学在未来的应用前景非常广阔。

超声医学的分辨率和成像效果将会进一步提高。

目前，超声医学在分辨率和成像效果方面还存在一定的不足，尤其是对于小结构的检测能力较弱。

随着技术的进步，超声医学的成像效果将会更加清晰，能够更准确地反映人体的内部结构和变化。

超声医学将会更加广泛地应用于各个医学领域。

随着人口老龄化和慢性病患者的增加，对医疗服务的需求也越来越高。

而超声医学具有无创、安全等特点，可以提供快速、准确的诊断和治疗服务，满足人们的医疗需求。

随着人工智能技术的发展，超声医学和人工智能的结合将会更加紧密。

通过人工智能的算法和技术，可以对超声医学图像进行更准确的分析和判断，提高诊断的准确性和效率。

综述专稿《电加工与模具》2021年第4期

超声加工的技术发展与行业应用张德远，黄志勇，

张翔宇

(北京航空航天大学机械工程及自动化学院

,

仿生与微纳系统研究所

，

北京生物医学工程高精尖创新中心，北京100191 )

摘要：超声加工技术因其众多良好的加工效果,得到了广泛的重视和良好的发展，形成了特有

的行业体系。

系统介绍了超声加工技术在机械制造、

生物医学制造、微纳制造行业的发展应用，从

加工模式、装备、应用方面重点介绍了超声加工的标志性进展，最后对超声加工技术的发展现状和 发展趋势进行了总结与展望。关键词:超声加工

；行业；机械制造

；生物医学制造

；微纳制造

中图分类号:

TG663 文献标志码:A 文章编号

：1009-279X(2021)04-0001-14

Technological Development

Industries and Applications of

Ultrasonic Machining

ZHANG Deyuan, HUANG Zhiyong, ZHANG Xiangyu (Beijing Advanced

Innovation Center for Biomedical Engineering,

Institute of Bionics and Micro-Nano Systems, School of Mechanical Engineering and Automation,

Beihang University

,

Beijing 100191

,China

)

Abstract: Ultrasonic machining technology has received extensive attention and good

development

due to their many good processing effects, and has formed a unique industry system. This

浅谈对超声医学的发展现状与前景之探究超声医学是一种利用超声波进行诊断和治疗的医学技术，它已经成为当今医学领域中不可或缺的重要手段之一。

随着科学技术的不断发展，超声医学也在不断创新和突破，为人类的健康事业做出了重要贡献。

本文将从超声医学的发展现状和前景展开探讨，分析其在医学领域中的应用前景，以及未来的发展趋势。

我们来看一下超声医学在当前的发展现状。

随着医学技术的进步，超声医学已经成为医学影像学领域中的重要组成部分。

超声医学通过利用超声波对人体进行扫描，能够清晰地显示出人体内部的结构和病变，为医生提供了重要的诊断依据。

在临床实践中，超声医学已经被广泛应用于心脏病、肝脏病、乳腺疾病、妇科疾病等多个领域，取得了显著的临床效果。

超声医学在手术和介入治疗中也发挥着重要作用，如超声引导下的肿瘤消融术、超声引导下的穿刺抽吸术等，为患者提供了更加安全、精准和有效的治疗手段。

除了在临床诊疗中的应用，超声医学在科研领域也得到了广泛的关注和应用。

随着超声医学设备和技术的不断进步，超声诊断技术的分辨率和灵敏度得到了显著提高，能够更加清晰地显示人体组织的细微结构和病变情况。

随着超声造影剂、弹性成像技术等新技术的应用，超声医学的诊断能力和临床应用范围也得到了进一步拓展，为医生提供了更多的诊断信息和临床选择。

在超声医学技术的发展过程中，还出现了一些新的趋势和变化。

首先是超声医学在移动医疗领域的应用。

随着移动设备和互联网技术的不断发展，超声医学设备也朝着小型化、便携化和智能化的方向发展，使得超声医学可以更加便捷地应用于临床实践和家庭健康监护中。

其次是超声医学在人工智能领域的应用。

随着人工智能技术的不断成熟，超声医学技术也开始结合人工智能算法，实现图像识别、病变诊断、治疗规划等方面的智能化应用，为医生提供更加准确、精准的诊断和治疗方案。

接下来，我们来探讨一下超声医学在未来的发展前景。

随着医学科技的不断进步和人们对健康的需求不断增强，超声医学在未来的应用前景是非常广阔的。

食品加工中超声波技术的应用研究一、引言食品加工是人们日常生活中不可或缺的一部分，而食品的品质和安全性一直是人们关注的焦点。

随着科技的不断进步，超声波技术在食品加工中得到了广泛的应用。

本文将探讨超声波技术在食品加工方面的应用研究。

二、超声波技术在食品加工中的原理超声波是一种频率高于20kHz的机械波，其具有高能量、高频率和高振幅的特点。

在食品加工中的应用主要基于超声波的两个原理：机械效应和热效应。

1. 机械效应超声波在传播过程中会产生剧烈的机械振动，这种振动会导致食品中的分子加速运动，产生机械剪切力。

这种机械剪切力可以用于打散食材的细胞结构，使得食品更易于消化和吸收。

同时，机械剪切力还能够改变食品的流变性质，提高食品的黏度和稳定性。

2. 热效应超声波通过振动加热的方式，可以使食品中的颗粒迅速加热并产生温度梯度。

这种局部温度的变化可以促进食品中某些物质的反应，例如使淀粉糊化、增加酶的活性等。

此外，超声波还可以改变食品的冷冻和除菌过程中的传质性能。

三、超声波在食品加工中的应用1. 食品加工中的超声波涡流处理超声波涡流处理是一种利用超声波产生的高频振动搅拌涡流来实现均匀混合、乳化和均匀分散的技术。

在液态食品中，超声波涡流处理可以提高悬浮物的分散度和液体的稳定性，使乳化液更细腻。

在固态食品中，超声波涡流处理可以提高食品中的均匀性，避免沉降和分离。

此外，超声波涡流处理还可以用于其他加工领域，例如脂肪替代品的制备和果蔬汁的乳化。

2. 超声波在食品热处理中的应用超声波在食品热处理中的应用主要体现在两个方面：加速食品的加热和改善食品的传质性能。

加速食品的加热是超声波在食品加工中的一个重要应用之一。

超声波可以产生局部的热效应，使得食品中的颗粒加热更均匀更迅速，从而缩短食品的加热时间。

这种加速加热的过程可以减少食品中的营养流失，提高食品的品质。

改善食品的传质性能是超声波在食品加工中的另一个重要应用。

超声波可以通过剧烈的机械作用改变食品中的颗粒结构，增加食品中的表面积和孔隙度，从而提高食品的传质性能。

超声声学技术的研究现状超声声学技术是一种利用超声波进行材料或物体内部检测与成像的特殊技术，已经广泛应用于医学、材料检测、工业等领域。

其功效在于可以在不破坏检测对象外表的情况下获得内部特征的信息，从而能够帮助人们更好地理解和控制字面下的事物。

近年来，随着科技的进步和理论的深入研究，超声声学技术也得到了更加广泛的应用和深入的发展。

今天，我们就来了解一下当前超声声学技术的研究现状，探讨其在未来的发展前景。

一、超声波生成及探测技术超声声学技术的关键在于超声波的生成和探测技术，其中探测技术也被称作“超声成像技术”。

目前，人们广泛使用的超声成像技术有A模式、B模式、C模式、M模式等。

其中，A模式（Amplitude mode）是最早发展出来的一种超声成像技术，它主要用于观察物体内部的断面图像，可以将物体的内部分成区块，并通过控制超声波的进入方向和探测器的位置来获取各个区块的信息。

B模式（Brightness mode）是一种实时成像技术，它通过将超声波设定在不同深度探测物体产生的回响信号，自下而上扫描，最终形成物体的图像。

C模式（Contrast mode）是一种三维成像技术，它可以将物体的内部结构切片显示，形成三维图像。

M模式（Motion mode）则可以用于检测心脏和动脉等器官的运动状态，通过瞬间的拍摄获得图像。

目前，超声成像技术不断提高，精度以及清晰度显着提高，同时探测器也更加稳定和灵敏，产生的干扰和噪声也得到了有效控制，因此在医学、材料检测、地质勘探等多个领域都得到了广泛的应用。

二、超声波信号处理技术超声声学技术除了探测和成像技术之外，信号处理技术也是非常关键的一部分，它可用于提取和分析超声信号中的各个成分及特性，识别超声信号中的信息。

目前，超声信号处理技术主要包括信号去噪、信号构造、信号识别、信号压缩等。

其中，信号去噪技术是应用最为广泛的技术之一，它通过采用滤波、降噪算法和噪声模型，对信号进行精确处理。