声学基础试题.doc

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1、一、名词解释(3分×4=12分)自由振动――系统只在弹性力作用下的振动。临界入射――入射角等于临界角时的声波斜入射。声功率――单位时间内通过垂直于声传播方向的面积S的平均声能量。体应变――在外力作用下,介质体积的变化率。二、填空(1分×23=23分)1、对于强迫振动系统而言,当外力频率__等于___系统固有频率时,系统的振动速度出现__共振现象__。2、自由振动系统的固有频率____。3、由于阻尼力的作用,使得衰减振动系统的固有频率__低于__自由振动系统的固有频率。4、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时,应满足边界条件。即分界面两侧介质内

2、声场的__声压_________、____质点振动速度____在分界面上____连续_______。5、声波在两种流体分界面上产生反射、折射时,声功率的反射系数与折射系数之和___1_____。6、声波在两种流体分界面上产生临界斜入射的条件是___入射波速度v1小于折射波速度v2__,临界入射角为______。7、一维情况下理想流体媒质中的三个基本方程分别为__运动方程_、____连续性方程__、____物态方程_____。8、媒质的特性阻抗(即波阻抗)等于_媒质声波速度与媒质密度的乘积。9、两个同相小球源的指向特性____。10、辐射声波波长

3、为λ,间距为l的n个同相小球源组成的声柱的主声束的角宽度___。11、均匀各向同性线弹性介质的正应力与正应变的关系____;切应力与切应变的关系___。12、根据质点振动特点,薄板中的兰姆波可分为___对称型_和____非对称型两类。13、根据瑞利波和兰姆波的周期方程可知,瑞利波的速度与频率___无关__,是无频散波;而兰姆波相速度与频率___有关__,是__频散波_。一、判断并改错(2分×7=14分)1、在无限大介质中传播的波称为瑞利波。错误沿无限大自由表面传播的波称为瑞利波。2、当考虑弹簧质量时,自由振动系统的固有频率增大。错误当考虑弹簧质

4、量时,自由振动系统的固有频率降低。3、对于强迫振动系统而言,当外力频率等于系统固有频率时,系统的振动位移出现共振现象。错误对于强迫振动系统而言,当外力频率等于系统固有频率时,系统的振动速度出现共振现象。4、衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数Rm、振子质量Mm成反比。错误衰减振动的衰减系数δ与系统所受的阻力系数成正比,与振子质量成反比。5、声场对小球源的反作用力与小球源的辐射阻抗、表面质点振动速度的关系为正确6、声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声强的反射系数与折射系数之和等于1。错误声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声功率的反

5、射系数与折射系数之和等于1。或声波在两种流体分界面上发生反射、折射时,声强的反射系数与折射系数之和不一定等于1。或声波在两种流体分界面上发生垂直入射时,声强的反射系数与折射系数之和等于1。1、横波在介质中传播时,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直。正确。一、简答题(5分×2+6分=16分)1、简述瑞利波的特点。瑞利波具有以下特点1)、沿无限大自由表面传播;2)、质点振动轨迹为椭圆。垂直声波传播传播方向和沿声波传播方向。位移幅度随距表面距离的增加,按负指数规律减小。3)、声场能量集中分布在距表面一定深度范围内,此范围大小与声波波长成正比。4)、

6、瑞利波速度与频率无关。是非频散波。5)、瑞利波速度与介质的横波速度、泊松比有关。瑞利波速度略低于介质的横波速度。2、简述声偶极辐射声场的声压分布特点。1)、声偶极辐射声场的声压与单个小球源的辐射声压相比,偶极子声源的辐射声压不仅与单个小球源的辐射声压有关,还与kl及θ有关。2)、声偶极辐射声场的声压指向性3)、声偶极辐射声场的声压分布与观察点的位置即方位、距偶极声源中心点的距离有关。当θ=0º或180º时,,合成声压最大;当θ=90º或270º时,,合成声压为零。1、根据下图,分析小球源1的辐射声功率随两个小球间的距离与波长的比值而起伏变化的规

7、律。由上图小球源1的辐射阻与其单独存在时的辐射阻比值和源距/波长的关系可以看出:1)、小球源1的辐射声功率随两个小球间的距离与波长的比值而起伏变化。当源距/波长满足,小球源1的辐射声功率小于其单独存在时辐射声功率。而当源距/波长满足时,小球源1的辐射声功率大于其单独存在时辐射声功率。2)、当两个小球间的距离与波长的比值比较小时,小球源1的辐射声功率是其单独存在时辐射声功率的2倍。3)、当两个小球间的距离与波长的比值比较大时,小球源1的辐射声功率等于其单独存在时的辐射声功率。五、1、(5分)有一质点振动系统,固有频率为fo,质量为Mm,弹性系数为

8、Km。现在此质量上再附加一已知质量m,此时系统固有频率为f1。求系统的质量Mm和弹性系数Km。(不计弹簧质量)1、解:1)、因为所以(1分)2)、因为

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