声波的基本性质典型声源及其声辐射.ppt

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1、噪声与振动控制技术主讲：盛美萍Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity西北工业大学精品课程专业核心课程振动与噪声控制技术本讲内容Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity声波的基本性质典型声源及其声辐射声波的基本性质Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity何为声波？媒质质点的机械振动由近及远的传播称为声振动的传播或称为声波。Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytech

2、nicalUniversity声的产生Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity声波是一种机械波；产生声波的两个必要条件；空气中的声波的传播方向与质点振动方向是一致的，属于纵波。仅讨论声波的宏观性质，不涉及媒质的微观特性。Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity声音的分类：音频声超声次声Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity设体积元受到扰动后，压强从改变为，则压强的变化量称为声压（soundpr

3、essure），有：何为声压？Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity基本概念声场（soundfield）：存在声压的空间或声波所到达的空间。瞬时声压：声场中某一瞬时的声压值。峰值声压：一定时间间隔内最大的瞬时声压值。Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity有效声压：一定时间间隔内，瞬时声压对时间取均方根值。Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity声压的单位：Pa（帕）人耳对1kHz声音的可听阈

4、约为Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity理想流体媒质的三个基本方程Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity如何认知声波特性？运动方程连续性方程物态方程Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity推导线性声波波动方程的假设：①媒质中不存在粘滞性；②媒质在宏观上是均匀的、静止的；③声波在媒质中的传播为绝热过程；④声波为小振幅声波。前提条件基本假设Prof.ShengMeipingNorthweste

5、rnPolytechnicalUniversity动量守恒（牛顿第二运动定律，运动方程）质量守恒（连续性方程）热力学基本定律（物态方程）基本定律Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity描述声场时间、空间变化规律和相互联系。声波方程声音传播的规律Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity运动方程取一体积元，在方向的位置从到，横截面积为。体积元左侧受力：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity体积元右

6、侧受力：体积元受到的合力为：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity根据牛顿第二定律即：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity连续性方程媒质中单位时间内流入体积元的质量与流出该体积元的质量之差应等于该体积元内质量的增加或减少。Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity单位时间内通过左侧流入的质量：单位时间内通过右侧流出的质量：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolyte

7、chnicalUniversity单位时间内体积元质量的增加:由于质量增加导致密度增加：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity因此：即：Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity对于绝热过程，压强仅是密度的函数,即：物态方程Prof.ShengMeipingNorthwesternPolytechnicalUniversity声扰