出版时间:2012-5 出版社:南京大学出版社 作者:杜功焕,朱哲民,龚秀芬 页数:376 字数:557000
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内容概要
声学是一门既古老又迅速发展着的学科,近年来已渗透到几乎所有重要的自然科学和工程技术领域,并已融入于当代科学技术的前沿之中。本书系统地介绍了声学的基础理论,其中包括声的辐射、传播、接收与散射,并适当地介绍了近期活跃的非线性声学基础理论.本书可作为高等院校的教材,也可供专业研究和工程技术人员参考。
80年代第1版,历经30余年,目前为第3版,国内经典声学教材,长销不衰。
书籍目录
1质点振动学1
1.1质点振动系统的概念1
1.2质点的自由振动2
1.2.1自由振动方程2
1.2.2自由振动的一般规律3
1.2.3自由振动的能量5
1.2.4双弹簧串接与并接系统的振动6
1.2.5弹簧质量对系统固有频率的影响7
1.2.6振动问题的复数解8
1.3质点的衰减振动9
1.3.1衰减振动方程9
1.3.2衰减振动的一般规律10
1.3.3衰减振动的能量11
1.4质点的强迫振动12
1.4.1强迫振动方程12
1.4.2强迫振动的一般规律12
1.4.3质点的稳态振动13
1.4.4强迫振动的能量17
1.4.5振动控制:电声器件的工作原理18
1.4.6隔振原理21
1.4.7拾振原理24
1.5周期力的强迫振动27
章节摘录
版权页: 插图: 弹性媒质里这种质点振动的传播过程,十分类似于多个振子相互耦合形成的质量→弹簧→质量→弹簧……的链形系统中,一个振子的运动会影响其他振子跟着运动的过程。图4—1—1(b)表示振子A的质量在四个不同时间的位置,其余振子的质量也都在平衡位置附近做类似的振动,只是依次滞后一些时间。 由以上讨论可见,弹性媒质的存在是声波传播的必要条件。人们很早做过的一个简单实验也清楚地证明了这一点,把电铃放在玻璃罩中,抽去罩中作为弹性媒质的空气,结果只能看到电铃的小锤在振动,却听不到由它发出的电铃声。 本书只讨论声波的宏观性质,不涉及媒质的微观特性,所以本书中讨论的媒质均认为是“连续媒质”,即认为它是由无限多连续分布的质点所组成的。当然这里所谓质点只是在宏观上是足够小,以至各部分物理特性可看作是均匀的一个小体积元,实际上质点在微观上却包含有大量数目的分子,显然这样的质点(媒质微团)既具有质量又具有弹性。 本书着重讨论气体、液体等流体媒质。其中,理想流体媒质的弹性主要表现在体积改变时出现的恢复力,不会出现切向恢复力,所以理想流体媒质中声振动传播的方向与质点振动方向是一致的,本书重点讨论的也就是这类纵声波。 声压的基本概念 前节已定性讨论了声波的物理图像,为了进一步定量研究声波的各种性质,就需要确定用什么物理量来描述声波过程。我们已经知道,连续媒质可以看作是由许多紧密相连的微小体积元dV组成的物质系统,这样,体积元内的媒质就可以当作集中在一点、质量等于pdv的“质点”来处理,P是媒质的密度。但这种“质点”又同我们在第1章所讲的刚性质点不同,因为P是随时间和坐标而变化的量。本书主要讨论平衡态下的物质系统内的声学现象,在平衡态时系统可用体积V0(或密度p0)、压强P0及温度T0等状态参数来描述。在这种状态下,组成媒质的分子等微粒虽然不断地运动着,但就任一个体积元来讲,在时间t内流人的质量等于流出的质量,因此体积元内的质量是不随时间变化的。如有声波作用时,在组成媒质的微粒的杂乱运动中附加了一个有规律的运动,使得体积元内有时流入的质量多于流出的质量,有时又反过来,即体积元内的媒质一会儿稠密,一会儿又稀疏。所以声波的传播实际上也就是媒质内稠密和稀疏的交替过程。显然这样的变化过程可以用体积元内压强、密度、温度以及质点速度等的变化量来描述。 设体积元受声扰动后压强由P0改变为P1,则由声扰动产生的逾量压强(简称为逾压)就称为声压。因为声传播过程中,在同一时刻,不同体积元内的压强P都不同;对同一体积元,其压强P又随时间而变化,所以声压P一般地是空间和时间的函数,即p=p(x,y,z,t)。同样地由声扰动引起的密度的变化量,也是空间和时间的函数。 此外,既然声波是媒质质点振动的传播,那么媒质质点的振动速度自然也是描述声波的合适的物理量之一。但由于声压的测量比较容易实现,通过声压的测量也可以间接求得质点速度等其他物理量,所以声压已成为目前人们最为普遍采用的描述声波性质的物理量。
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《声学基础(第3版)》主要介绍一些传统性的声学基础方面的理论知识,其中包括声的辐射、传播、接收以及声学工作者必备的关于振动学方面的基础,书中的讨论着重于,目前大多数声学问题的基础“理想流体媒质中的小振幅声波”。但为了适应近年来声学研究的发展,在书中对非理想流体媒质、大振幅声波以及固体中的声传播特性等也作了简要的基础性介绍。
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