第一章 冲击波基本理论
最新第章冲击波疗法课件PPT
第四部分：写作（共两节，满分35）
第一节：短文改错 (共10分,每小题1分,满分10)
第二节：书面表达 (满分25)
湖南卷
全国卷
1.听力 30分
1.听力 30分
2.单选 15分
2.阅读理解 40分
3.完型填空 18分 3.完型填空 30分
4.词语填空 12分 4.语篇填空 15分
从学习心理学的角度看 ，通过试题，考查考生 是否能够将所学习的结
果进行成功的迁移。
• 短文改错
• As the saying goes, do as the Romans do. So it’s not polite you to arrive at a dinner more than 15 minutes later in foreign countries. The host usually waited for all guests to arrive before served the meal. If someone is late, the food may be spoiled, and neither may the host’s kind feelings. If you have to be late, call and tell them to start without themselves.
第三节 体外冲击波治疗技术
跟痛症(跖筋膜炎) 宜用低到中等能量治疗足底筋膜炎。 应逐渐提高能量到所需水平，能流密度
在0.08～0.14mJ／mm2。累积的正向能流 密度应达到1300mJ／mm2。
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第三节 体外冲击波治疗技术
骨不连、骨折延迟愈合及假关节
冲击波的原理
冲击波的原理引言冲击波是一种经常被用来描述爆炸、火箭发射和喷气飞机突破音障时发生的现象。
它具有独特的物理特性和广泛的应用领域。
本文将深入探讨冲击波的原理，包括形成机制、传播规律和影响因素等方面，希望能对读者对冲击波的理解有所帮助。
冲击波的形成机制冲击波是由于某种外部力量（如爆炸、高速运动等）在介质中传播时产生的一种传播形式。
冲击波的形成机制主要有以下几种：超声速流体流动形成的冲击波当流体在流动过程中的速度超过声速时，就会形成超声速流动。
在超声速流动中，流体分子受到压缩，密度增加，速度减小。
当超声速流动突然遇到障碍物时，流体会被迫减速，并形成高密度的区域。
随后，流体分子由于惯性作用再次加速，速度超过了声速，从而形成了冲击波。
爆炸形成的冲击波爆炸是冲击波形成的主要原因之一。
当爆炸物爆炸时，爆炸产生的高温和高压气体通过空气中的传播，使空气发生剧烈扰动，从而形成冲击波。
爆炸冲击波是一种高能量的波动，对周围环境产生破坏性影响。
冲击波的传播规律冲击波在传播过程中会产生一系列规律和特性，以下是冲击波的传播规律的主要内容：Hugoniot关系Hugoniot关系是描述冲击波与介质相互作用的基本规律。
根据Hugoniot关系，冲击波的压力和密度之间存在一定的关系，即当冲击波通过介质时，压力和密度会同时发生变化。
这种变化的规律与介质的物理性质和状态有关。
激波和弱激波冲击波可以分为激波和弱激波两种类型。
激波是一种非线性的冲击波，它具有非常高的压力和密度变化。
而弱激波是指冲击波的压力和密度变化较小，它的传播速度相对较慢。
冲击波的传播速度冲击波的传播速度取决于介质的物理性质和状态。
在气体中，冲击波的传播速度通常大于声速，而在固体中，冲击波的传播速度通常小于声速。
不同介质的传播速度会导致冲击波的形态和传播规律发生变化。
冲击波的影响因素冲击波的形成和传播受到多种因素的影响，以下列举了一些主要的影响因素：爆炸能量爆炸产生的能量是冲击波形成和传播的主要驱动力。
冲击波的工作原理
冲击波的工作原理冲击波是一种高能量、高速度的压缩波，它具有破坏性和穿透性，被广泛应用于医学、工程、军事等领域。
冲击波的工作原理涉及到物理学、化学等多个学科，下面将从多个角度详细介绍。
一、物理学原理1.1 声波传播冲击波是一种特殊的声波，它是由声源在介质中产生的压缩性脉冲。
当声源发出脉冲时，其能量会在介质中以声速传播。
在传播过程中，介质分子会受到振动，形成密度变化和压力变化的波动。
1.2 压缩效应当声速足够大时，介质分子之间的相互作用力不可忽略。
这时候，在传播过程中产生的密度变化和压力变化会引起介质分子之间的相互碰撞和摩擦，从而导致温度升高和能量增加。
这种现象称为压缩效应。
1.3 超音速流动当声速超过介质中声音传播的极限速度时，即超过马赫数1时，介质中的气体分子会发生超音速流动。
这时候，由于声波的传播速度高于气体分子的平均速度，因此声波能够将介质中的气体分子加速到超音速。
二、化学原理2.1 氧化反应冲击波在产生过程中需要一定的能量，这些能量来自于爆炸或者燃烧等化学反应。
例如，在医学上使用的冲击波产生器通常采用电火花放电或者化学爆炸来产生冲击波。
2.2 燃烧反应在军事领域，常常使用高爆药来产生冲击波。
高爆药是一种含有大量可燃物质和氧化剂的混合物，当其受到外界刺激时，内部可燃物质和氧化剂会发生剧烈的燃烧反应，从而释放出大量能量。
三、应用领域3.1 医学领域在医学领域中，冲击波被广泛应用于治疗尿路结石、骨折等多种疾病。
治疗过程中，冲击波能够将高能量的压缩波传递到患者身体内部，从而破碎结石或者加速骨折愈合。
3.2 工程领域在工程领域中，冲击波被应用于清洗和切割等多种场合。
例如，在航空航天领域中，冲击波被用于清洗发动机内部的积碳和沉积物；在建筑领域中，冲击波被用于切割混凝土和金属等材料。
3.3 军事领域在军事领域中，冲击波被应用于武器系统和防御系统。
例如，在导弹攻击时，防御系统可以利用冲击波来摧毁导弹；在地雷清除时，工程师可以利用冲击波来引爆地雷。
冲击波 原理
冲击波原理
冲击波是一种可以产生强烈动能的波动现象。
它是由某种能量的突然释放引起的，比如爆炸、闪电等。
冲击波通常会在空气、水或固体介质中传播。
冲击波的传播原理可以解释为以下几个步骤：
1. 能量释放：冲击波通常是由某种能量的突然释放引起的。
例如，当爆炸物瞬间释放了大量的化学能量时，就会产生爆炸冲击波。
2. 波动传播：能量的突然释放会在周围介质中引起气体或液体的振动。
这些振动以波的形式向外传播，形成了冲击波。
3. 波前和波后：冲击波中有两个特殊的区域，即波前和波后。
波前是冲击波的前沿边界，表示能量释放的位置。
波后是冲击波的后沿边界，表示波浪传播的方向。
4. 压缩区和展开区：冲击波传播过程中，介质颗粒会发生密集的压缩和膨胀。
在波前的前方，介质会被强烈压缩成高密度状态，形成压缩区。
而在波后的后方，介质会迅速膨胀，形成展开区。
5. 高压和低压：冲击波的传播过程中，引起的压力变化会导致介质中形成高压区和低压区。
在波前的前方，介质颗粒由于受到压缩而形成高压区。
而在波后的后方，由于膨胀作用，介质颗粒形成低压区。
冲击波的强烈动能可以对物体产生破坏作用，如破碎建筑物、损坏设备等。
因此，在实际应用中，需要合理控制冲击波的传播，以确保安全。
冲击波的原理对于研究爆炸、地震等现象，以及开发冲击波技术具有重要意义。
冲击波原理及使用说明.pdf
冲击波原理及使用说明.pdf冲击波疗法冲击波（Shock Wave）是利用能量转换和传递原理，造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力，并形成空化效应，产生生物学效应。
冲击波分为机械波和电磁波，作用于局部组织而达到治疗效应。
它在穿越人体组织时，其能量不易被浅表组织吸收，可直接到达人体组织的深部[1]。
体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)是一种兼具声、光、力学特性的机械波，它的特性在于能在极短的时间(约10 ns)内达到500 bar(1 bar=105Pa)的高峰压，周期短(10μs)、频谱广(16Hz～2×108Hz)[2]。
自从1979年德国Dornier公司研制成功第一台Dornier HMI型体外冲击波碎石机，并于1980年2月7日成功用于肾结石患者治疗以来，人们对冲击波的认识越来越深刻，同时冲击波的应用也越来越广泛。
人们对冲击波的物理学特性及其对组织产生的影响进行了广泛而深入的研究；开始试图用高能冲击波来治疗肿瘤，并在体外实验中取得一定的疗效。
此外，目前西欧各国已经将体外冲击波疗法（Extracorporeal Shock Wave Therapy，ESWT）应用于10余种骨科疾病，ESWT已经成为治疗特定运动系统疾病的新疗法。
近年来，国内也在陆续开展此疗法。
一、冲击波的物理基础冲击波的压力波形包括一个在冲击波前沿迅速升压随后逐渐衰减的压力相(正相)，和一个持续时间较长的张力相(负相)。
通过对冲击波压力分布的测量，可以引出以下几个临床上常用的概念和治疗参数[1,3]：(1)焦点、焦斑和焦区：焦点是指散射的冲击波经聚焦后产生的最高压力点，焦斑是指冲击波焦点处的横截面，焦区是指冲击波的正相压力≥50％峰值压力的区域；(2)压力场；(3)冲击波能量；(4)能流密度：表示垂直于冲击波传播方向的单位面积内通过的冲击波能量，一般用mJ/mm2表示；(5)有效焦区能量：是指流经焦点处垂直于z轴的圆面积内的能量，即作用平面。
冲击波原理
冲击波原理
冲击波，又称激波，是一种突然而强烈的压力波，它的产生和传播对于许多领
域都具有重要意义，如医学、航空航天、地质勘探等。
冲击波原理是指冲击波在产生和传播过程中所遵循的物理规律和特性。
本文将对冲击波原理进行详细阐述，以便读者对其有更深入的了解。
冲击波的产生是由于某种突然的能量释放所引起的，比如爆炸、气体快速压缩、超声波等。
这种能量释放会导致介质中的压力迅速升高，从而形成冲击波。
冲击波的传播则是由于介质中的粒子在受到压力作用下发生振动，从而将能量传递给周围的粒子，使得冲击波向外扩散。
冲击波的传播速度通常非常快，可以达到音速以上甚至是超音速。
冲击波具有很强的能量，它可以对物体产生巨大的压力和破坏力。
在医学上，
冲击波被用于肾结石碎石术、心脏瓣膜手术等治疗方法中。
在航空航天领域，冲击波的特性对于超音速飞行器的设计和飞行具有重要影响。
在地质勘探中，冲击波可以通过地震勘探技术来获取地下结构的信息。
冲击波的产生和传播受到介质的性质和外界条件的影响。
介质的密度、弹性模量、粘度等都会影响冲击波的产生和传播速度。
而外界条件如温度、压力、湿度等也会对冲击波的传播产生影响。
因此，研究冲击波的原理不仅需要深入了解物理学和流体力学知识，还需要考虑介质和外界条件的影响。
总的来说，冲击波原理是一个复杂而又有趣的物理现象，它的研究不仅有助于
我们更好地理解自然界的规律，还可以为医学、航空航天、地质勘探等领域的发展提供重要的理论基础。
希望本文能够帮助读者对冲击波原理有一个更清晰的认识，激发大家对这一领域的兴趣，促进相关领域的进一步发展和应用。
冲击波
冲击波治疗1．技术基本原理：（包括技术方法、所采用的仪器设备及技术的先进性、科学性等）自从体外冲击波碎石术ESWL（Extracorporeal Shockwave Lithotripsy）上世纪80年代初开始应用于肾结石的治疗以来，体外冲击波的治疗指征已有了很大的扩展，体外冲击波的技术性能也有了相当大的改善。
在骨科领域，上世纪80年代末发现体外冲击波可用于假关节和末端病的治疗，比如说骨折延迟愈合、上髁炎、肌腱钙化和足底筋膜炎（跟刺）等。
由此体外冲击波从单一的“体外冲击波碎石ESWL”演变产生出了新的治疗方法“体外冲击波治疗ESWT”（Extracorporeal Shockwave Therapy）。
冲击波是一种通过物理学介质传导的机械性脉冲震波，是压力急剧变化的产物。
在短短的几纳秒内产生很高的和瞬间下降的压力幅度，这是冲击波独有的特性。
压力急剧变化产生的冲击波具有很强的压应力和张应力，所以能够穿透任何弹性介质，如液体和软组织。
早先的体外冲击波治疗仍采用传统的泌尿科碎石术ESWL的聚焦型（压电式、液电式或电磁式）高能量硬式冲击波波源，设备依旧庞大、昂贵和复杂，对治疗的部位需要X线或超声定位，机器能量大，需要局部麻醉，治疗副作用多且明显，患者恢复期较长，临床也难以得到普及。
瑞士STORZ MEDICAL公司成立于1987年，为德国Karl Storz公司的分公司，秉承了其优良的传统及优秀的产品质量。
STORZ MEDICAL AG公司开发和制造创新型冲击波设备已有20多年的历史。
产品在全球数以百万计的案例中证明了其价值，并在骨科、泌尿科、风湿科、心脏科、胃肠科、皮肤科和耳鼻喉科等医学领域中树立新的标准。
弹道式体外冲击波治疗radial ExtracorporealShockwaveTherapy (RSWT)技术是利用压缩空气作为动力，这种气动式冲击波区别于上面提到的传统冲击波技术，被称为软式冲击波。
《冲击波基本理论》教案
《冲击波基本理论》教案教案：冲击波基本理论教学目标：1.了解冲击波的定义和基本特征；2.掌握计算冲击波的基本方法；3.了解冲击波在不同领域中的应用。
教学重点：1.冲击波的定义和基本特征；2.计算冲击波的基本方法。
教学难点：1.冲击波的计算方法；2.冲击波在不同领域中的应用。
教学内容：一、引入（10分钟）1.引导学生回忆并复习上节课所学的波动理论知识。
2.提问：你们知道什么是冲击波吗？有什么特点？二、理论讲解（30分钟）1.定义：冲击波是指波运动中由于载波在介质中传播速度突然改变而形成的一种特殊波动现象。
2.特点：-载波改变速度突然；-载波在介质中传播方向不可逆；-载波传播过程中的能量集中在一些区域。
三、计算方法演示（40分钟）1.讲解流线与冲击波的关系，解释冲击波的传播过程。
2.讲解计算冲击波形成的条件和方法，并通过示例进行演示。
四、应用举例（30分钟）1.介绍冲击波在航空航天领域的应用，如超音速飞行器的设计与控制。
2.介绍冲击波在地质勘探领域的应用，如地震波的传播与勘探。
3.介绍冲击波在医学领域的应用，如激光碎石、冲击波治疗等。
五、小结与讨论（10分钟）1.总结冲击波的基本理论和计算方法。
2.提出问题：你认为冲击波还有哪些其他应用场景？教学方法：1.授课讲解结合示例演示；2.学生小组讨论；3.提问与回答。
教学资源：1.演示PPT；2.示例计算题；3.相关实验数据。
评价与反馈：1.讲解明了，条理清晰；2.学生参与讨论积极，对冲击波的掌握较好；3.需要加强实例的举例和应用的讲解。
1.《波动与振动基础理论》；2.《冲击波理论与应用》；3.《声学原理与应用》。
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第一章 冲击波基本理论
波沿介质传播的速度称为波速，它以每秒波阵面沿介质移动的距离来
度量，量纲为m/s或km/s。
扰动前后状态参数变化量与原来的状态参数值相比很微小的扰动称为
弱扰动，如声波就是一种弱扰动。弱扰动的特点是，状态变化是微小的、
逐渐的和连续的，其波形如图1-2(a)所示。状态参数变化很急烈，或介
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第一章 冲击波基本理论
1.1.2 一维流动方程组
利用质量、动量和能量守恒定律来建立平面一维等熵非定常流动的方程组。 为了使问题的讨论简化，我们将不考虑气体的粘性和热传导，而且忽略质量力 的作用。
速） a可以写为：
a dp
d
由于声波传播速度相当快，所以介质受到扰动后所增加的热量来不
及传给周围介质，故可以把声波扰动过程看成是绝热过程；另外，又由
于声扰动是一种极微弱的扰动，扰动后介质的状态参数变化极微，故又
可以把它看成是一种可逆过程。因此声波的传播可看做是等熵过程。这
样，上式可写成：
a
p
1.1 一维非定常等熵流动
为了说明一维非定常流动的物质特性及冲击波的成因，本节首先讨 论一维非定常等熵流动的图。尔后建立一维流动的方程组，并引出特征 线的概念。 1.1.1 一维流动的x-t图
假设有一直的无限长圆柱形管道，其中有一可移动的活塞，管道内 充满静止气体，下面我们分别在小扰动和大扰动情况下讨论活塞运动时 管内所发生的情况。
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第一章 冲击波基本理论
1.1.1.2 大扰动情况
如果活塞不是以微小的速度匀速运动而是以加速度运动，那么扰动波的产生 和传播将与小扰动情况有所不同。如图1-1-3所示，假设活塞以某加速度向左 移动，其运动“迹线”为0ABC。当活塞速度改变时，气体不断受到膨胀扰动， 也就不断产生小扰动波并向外传播。但由于后续波是在前驱波已经传过的区域 内传播的，所以各扰动波的传播速度也就有所不同。当前驱波传过后气体受到 膨胀，温度下降，因而后续波的传播速度（当地声速）将要减小。这样，在图 上扰动波将呈发散形。在这种情况下，气体诸状态参数将会发生一个比较大的 变化，但这个变化却是有限和连续的。
s
该式为声速的最一般表达式，它适用于任何介质声速的计算，只要 这种介质的等熵方程知道就行。
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第一章 冲击波基本理论
1.1.1.2 大扰动情况 在实际的工程问题中经常遇到的是大扰动情况，例如炸药爆炸、激 波管薄膜破裂时产生的扰动。这种大扰动在气体中传播，状态参数不是 发生一个微小变化，而是发生一个有限量的变化。下面，仍然以直管中 活塞运动所产生的扰动为例来进行分析。
1.间增加到某一微小速度 ，u然后 以 的u速度匀速向左运动。活塞的突然左移使右边紧靠活塞的气体首
先发生膨胀，流场中出现的这一扰动将逐渐向右传播。由于是小扰动，
所以这一扰动将以声波的形式向右传播。静止的气体在这种膨胀波通过
后将受到扰动，其状态参数发生变化：压强和密度都减小一个微量,速
度由零变为向左的微小速度 (与u活塞速度相同)。这种扰动的传播情况
可以形象地在x-t图上进行描述(见图1-1-1)
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第一章 冲击波基本理论
同样，当活塞突然右移，并在瞬间增加到某一微小速度 ，u然后以 的速 u度向右运动(图1-1-2)。此时，将产生一道向右传播的压缩波，静
止的气体在压缩波过后也将受到扰动，状态参数发生变化：压强和密度 都增加一个微量，速度由零变为向右的微小速度。
质状态是突跃变化的扰动称为强扰动，其波形如图1-2(b)所示。冲
击波就是一种强扰动，它
是一种强压缩波。冲击波
波阵面通过前后介质的参
数变化不是微小量，而是
一种突跃的有限量变化。
因此，冲击波的实质是一
种状态突跃变化的传播。
冲击波的产生是一系列弱
压缩波叠加的结果，即由
量变到质变的过程。
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第一章 冲击波基本理论
介质的某个部位受到扰动后，便立即有波由近及远地逐层传播开去。 因此，在扰动或波传播过程中，总存在着已受扰动区和未扰动区的分界 面，此分界面称为波阵面。如图1-1所示，在最初时刻，管子左端的活
塞尚未动，管子中气体的状态为 p0， ，0 。T活0 塞突然向右一动，便有
波从左向右传播。这是由于活塞移动时，活塞前紧贴着的一薄层空气受 到活塞推压，压力升高，紧接着这层已受压缩的空气又压缩其邻接的一 层空气并造成其压力的升高。这样，压力有所升高的这种压缩状态便逐 层传播开去，形成了压缩扰动的传播，而D-D断面是已受压缩区与未受 压缩区的分界面，称为波阵面。
弹药终点效应
张国伟 教授 机电工程学院
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第一章 冲击波基本理论
波的形成是与扰动分不开的，如声带振动使空气受到扰动。形成一种 气体的疏密状态，由近及远地传播出去，成为声波。可见，扰动就是在 受到外界作用(如振动、敲打、冲击等)时介质的局部状态变化。而波就 是扰动的传播，也就是说，介质状态变化的传播称为波。而空气、水、 岩石、土壤、金属、炸药等一切可以传播扰动的物质，统称为介质。
如果活塞以加速度向右移动（图1-1-4），气体将不断受到压缩，也就不断 产生小扰动波并向外 传播。由于气体受压 缩后温度升高，致使 当地声速增加，因而 后续波的传播速度将 比前驱波高。这样， 在图上各扰动波将呈 汇聚形，最后相交叠 加成所谓冲击波。 8
第一章 冲击波基本理论
1.1.1.2 大扰动情况 对于那种在极短时间内发生的大扰动情况，例如炸药爆炸这种在几十 万或几百万分之一秒内完成的强大扰动，实际上可以认为是瞬间发生的。 这样的大扰动相当于活塞都是在瞬间由零增加到某一速度，然后以该速 度匀速运动。这种情况与小扰动情况有类似之处，不同的是当活塞左移 时，产生一束膨胀波（或称中心膨胀波）(图1-1-5）；活塞右移时产生 一道冲击波（图1-1-6）。
图1-1-1和图1-1-2中的实线表示活塞在不同时刻的位置，虚线表示 扰动波(膨胀波或压缩波)在不同时刻的位置，点划线表示任一气体质点 在不同时刻的位置。
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第一章 冲击波基本理论
对于小扰动来说，无论是膨胀扰动还是压缩扰动，它们都以相同的
速度向外传播，这个速度称为声速。可以证明，小扰动的传播速度（声