
开本: |
纸张: |
包装:平塑 |
是否套装:否 |
国际标准书号ISBN:9787121465185 |
所属分类:图书>计算机/网络>数据库>数据库理论 |
内容简介
本书由浅入深、循序渐进地介绍多孔材料中波的传播及声学建模的理论和方法。首先讨论平面波在介质中传播的本质,基于线弹性理论通过应力应变关系建立控制声传播的基本方程;用流体等效的办法介绍声阻抗的计算方法,并引入到声音在多孔材料中的传播;然后介绍多孔材料中几种简化的声学模型,进而重点介绍多孔弹性介质中声传播的理论,阐述多孔弹性材料中存在的三种波,以及建立的动力学方程和波动方程;最后重点介绍传递矩阵法对多层多孔材料系统的建模,并以此进行声学指标的计算,同时介绍传递矩阵在预测声学包吸收和传输损失方面的应用。
目 录
目 录
第章 各向同性流体和固体中的平面波
引言
符号:矢量运算符
在可变形介质中的应变
在可变形介质中的应力
各向同性弹性介质的应力应变关系
运动方程
流体中的波动方程
弹性固体中的波动方程
参考文献
第章 法向入射时流体中的声阻抗,用一个流体层代替一个多孔层
引言
无界流体中的平面波 目 录
第章 各向同性流体和固体中的平面波
引言
符号:矢量运算符
在可变形介质中的应变
在可变形介质中的应力
各向同性弹性介质的应力应变关系
运动方程
流体中的波动方程
弹性固体中的波动方程
参考文献
第章 法向入射时流体中的声阻抗,用一个流体层代替一个多孔层
引言
无界流体中的平面波
行波
实例
衰减
两个向相反方向传播的波的叠加
法向入射阻抗的主要性质
沿传播方向的阻抗变化
刚性不透气壁支撑的流体层的法向入射阻抗
法向入射多层流体时的阻抗
法向入射时的反射系数和吸声系数
反射系数
吸声系数
多孔材料的流体等效:和定律
多孔材料的孔隙率和流阻率
多孔介质中声传播的微观和宏观描述
和定律与流阻率
实例
复指数表示法
参考文献
第章 流体中斜入射时的声阻抗,用流体层代替多孔层
引言
各向同性流体中的非均匀平面波
斜入射时的反射和射
斜入射时各向同性流体中的阻抗
沿垂直于阻抗平面方向的阻抗变化
由刚性不透气壁支撑的有限厚度层的斜入射阻抗
斜入射时多层流体中的阻抗
斜入射时的反射系数和吸声系数
实例
等效横向各向同性多孔介质的流体中的平面波
斜入射时等效各向异性多孔材料的流体表面处的阻抗
实例
参考文献
第章 圆柱管中和有圆柱形孔的多孔材料中的声传播
引言
黏性效应
热效应
三角形、矩形和六边形截面圆柱管的有效密度与体积模量
高频和低频近似
多孔材料层中空气有效密度和体积模量的计算
圆柱形截面孔的有效密度和体积模量
狭缝中的有效密度和体积模量
任意截面形状孔的有效密度和体积模量的高频与低频极限
刚性骨架材料的模型
与的相似性
狭缝中空气的体积模量
任意截面圆柱形孔洞中空气的有效密度和体积模量
带有垂直于表面的相同孔洞层的阻抗
法向入射
斜入射局部反应材料
简单各向异性材料的曲度和流阻率
法向入射时的阻抗与倾斜孔中的声传播
有效密度
阻抗
附录 几个重要表达式
微观尺度的描述
有效密度和体积模量
参考文献
第章 有刚性骨架的多孔材料中的声传播
引言
动态和静态黏性渗透率、动态和静态热渗透率
定义
直接测量静态渗透率
经典曲度、特征尺寸和准静态曲度
经典曲度
黏性特征长度
热特征长度
纤维材料的特征长度
直接测量高频参数、经典曲度和特征长度
静态曲度
饱和流体有效密度和体积模量的模型
等提出的有效密度模型
体积模量的简化模型
简化模型
等的模型
模型
的模型
用等的模型和等的模型预测有效密度
用简化模型和模型预测体积模量
表面阻抗的预测
用不同模型预测开孔泡沫和纤维材料的有效密度和体积模量
不同模型的性能比较
实际考虑因素
用流体层等效多孔材料层
半唯象模型的总结
均质化
双重孔隙率介质
定义
实际双重孔隙率介质的量级
双重孔隙率介质的渐近展开方法
低渗透率对比
高渗透率对比
实际考虑因素
附录:由交替的圆柱序列孔组成的多孔材料曲度的简化计算
附录:特征长度' 的计算
附录:垂直于传播方向的圆柱体特征长度的计算
参考文献
第章 有弹性骨架的多孔材料中声传播的理论
引言
多孔材料中的应力与应变
应力
理论中的应力应变关系:势耦合项
一个简单的例子
、和的确定
多孔吸声材料中声传播模型的比较
理论中的惯性力
波动方程
两个压缩波和剪切波
两个压缩波
剪切波
常规空气浸润多孔材料中的三种波
实例
法向入射时由刚性不透气壁支撑的多孔材料表面阻抗的预测
引言
法向入射时表面阻抗的预测
实例:纤维材料
附录 理论的其他表达形式
参考文献
第章 刚性骨架多孔层上的点声源
引言
平面反射表面上单极场的索末菲表示法
复θ平面
最速下降法(通过路径法)
反射系数的极点
定义
与极点相关的平面波
极点对反射单极压力场的贡献
极点减法
极点定位
根据反射场的依赖性进行定位
根据总压力的垂直相关性进行定位
改进的和模型
附录 的计算
附录 用极点减法计算
附录 从极点减法到通过路径法:局部反应表面
参考文献
第章 空气中点源激励及应力圆形面源和线源激励的多孔骨架—空气浸润多孔骨架
的模态
引言
骨架位移的预测
平行于面方向波数分量已知的激励
圆形面源和线源
半无限层—瑞利波
有限厚度层—修正的瑞利波
有限厚度层—模态与共振
弹性固体层和多孔弹性层的模态与共振
空气中点源的共振激励
附录 系数和
附录 双傅里叶变换和变换
附录 瑞利极点贡献
参考文献
第章 带穿孔饰面的多孔材料
引言
惯性效应和流阻
惯性效应
附加质量和附加长度的计算
流阻
有方形截面的孔
由穿孔饰面覆盖的多孔材料法向入射时的阻抗—亥姆霍兹谐振器
圆形孔情况下阻抗的计算
方形孔情况下法向入射时阻抗的计算
实例
由穿孔饰面层覆盖的分层多孔材料设计
亥姆霍兹谐振器
由圆形穿孔饰面覆盖的分层多孔材料斜入射时的阻抗
饰面与材料边界面处孔的阻抗的计算
斜入射时外部附加长度的计算
斜入射时带饰面多孔层的阻抗的计算
方形孔情况下斜入射时表面阻抗的计算
参考文献
第章 横向各向同性多孔弹性介质
引言
真空中的骨架
横向各向同性多孔弹性层
应力应变方程
波动方程
对称平面上有给定慢度分量的波
常规方程
在子午面中极化的波
垂直于子午面极化的波
不同波的本质
图解说明
有限厚度层上方空气中的声源
问题描述
空气中的平面场
空气波解耦
多孔层表面的力学激励
对称轴不是曲面法线的情况
不同波的慢度矢量分量预测
对称轴平行于表面时的慢度矢量
不同波的描述
瑞利极点和瑞利波
实例
横向各向同性多孔弹性介质的传递矩阵表示
附录 式()中的系数
附录 式()中的系数
参考文献
第章 用传递矩阵法对多孔材料多层系统建模
引言
传递矩阵法
方法的原理
经典介质的矩阵表示
流体层
固体层
多孔弹性层
刚性和柔性骨架假设
弹性薄板
不透气膜
多孔膜和穿孔板
其他介质
耦合传递矩阵
相同性质的两个层
不同性质层之间的界面
总体传递矩阵的组装
硬壁终端条件
半无限流体终端条件
声学指标的计算
面阻抗、反射和吸声系数
传输系数和传输损失
活塞激励
应用
带多孔膜的材料
带不透气
显示全部信息
作者简介
(约翰··阿拉德) ,法国勒芒大学教授,从事新材料方面的科研和教学工作; 加 (诺瑞丁·阿塔拉),加拿大舍布鲁克大学机械工程系教授。
比翱工程实验室( )位于苏州,是多孔材料与人工结构前沿理论体系构建、商业转化、工程赋能与产业化研究领域的全球技术领先者,致力完善与推动从基础材料物理特性研究到系统级工程设计的全链路正向研发体系的构建与发展。实验室以构筑健康和智慧生态为使命,以赋能国家智能制造和新材料产业、创新研发能力平台建设和材料科学与工程为服务理念与宗旨,以多孔材料和人工结构研究与工程服务为核心业务体系和发展愿景,致力于打造多元材料和智能结构生态领域的高科技公共服务平台,为国家新兴战略产业的长足发展“保驾护航”。
本书由浅入深、循序渐进地介绍多孔材料中波的传播及声学建模的理论和方法。首先讨论平面波在介质中传播的本质,基于线弹性理论通过应力应变关系建立控制声传播的基本方程;用流体等效的办法介绍声阻抗的计算方法,并引入到声音在多孔材料中的传播;然后介绍多孔材料中几种简化的声学模型,进而重点介绍多孔弹性介质中声传播的理论,阐述多孔弹性材料中存在的三种波,以及建立的动力学方程和波动方程;最后重点介绍传递矩阵法对多层多孔材料系统的建模,并以此进行声学指标的计算,同时介绍传递矩阵在预测声学包吸收和传输损失方面的应用。
目 录
目 录
第章 各向同性流体和固体中的平面波
引言
符号:矢量运算符
在可变形介质中的应变
在可变形介质中的应力
各向同性弹性介质的应力应变关系
运动方程
流体中的波动方程
弹性固体中的波动方程
参考文献
第章 法向入射时流体中的声阻抗,用一个流体层代替一个多孔层
引言
无界流体中的平面波 目 录
第章 各向同性流体和固体中的平面波
引言
符号:矢量运算符
在可变形介质中的应变
在可变形介质中的应力
各向同性弹性介质的应力应变关系
运动方程
流体中的波动方程
弹性固体中的波动方程
参考文献
第章 法向入射时流体中的声阻抗,用一个流体层代替一个多孔层
引言
无界流体中的平面波
行波
实例
衰减
两个向相反方向传播的波的叠加
法向入射阻抗的主要性质
沿传播方向的阻抗变化
刚性不透气壁支撑的流体层的法向入射阻抗
法向入射多层流体时的阻抗
法向入射时的反射系数和吸声系数
反射系数
吸声系数
多孔材料的流体等效:和定律
多孔材料的孔隙率和流阻率
多孔介质中声传播的微观和宏观描述
和定律与流阻率
实例
复指数表示法
参考文献
第章 流体中斜入射时的声阻抗,用流体层代替多孔层
引言
各向同性流体中的非均匀平面波
斜入射时的反射和射
斜入射时各向同性流体中的阻抗
沿垂直于阻抗平面方向的阻抗变化
由刚性不透气壁支撑的有限厚度层的斜入射阻抗
斜入射时多层流体中的阻抗
斜入射时的反射系数和吸声系数
实例
等效横向各向同性多孔介质的流体中的平面波
斜入射时等效各向异性多孔材料的流体表面处的阻抗
实例
参考文献
第章 圆柱管中和有圆柱形孔的多孔材料中的声传播
引言
黏性效应
热效应
三角形、矩形和六边形截面圆柱管的有效密度与体积模量
高频和低频近似
多孔材料层中空气有效密度和体积模量的计算
圆柱形截面孔的有效密度和体积模量
狭缝中的有效密度和体积模量
任意截面形状孔的有效密度和体积模量的高频与低频极限
刚性骨架材料的模型
与的相似性
狭缝中空气的体积模量
任意截面圆柱形孔洞中空气的有效密度和体积模量
带有垂直于表面的相同孔洞层的阻抗
法向入射
斜入射局部反应材料
简单各向异性材料的曲度和流阻率
法向入射时的阻抗与倾斜孔中的声传播
有效密度
阻抗
附录 几个重要表达式
微观尺度的描述
有效密度和体积模量
参考文献
第章 有刚性骨架的多孔材料中的声传播
引言
动态和静态黏性渗透率、动态和静态热渗透率
定义
直接测量静态渗透率
经典曲度、特征尺寸和准静态曲度
经典曲度
黏性特征长度
热特征长度
纤维材料的特征长度
直接测量高频参数、经典曲度和特征长度
静态曲度
饱和流体有效密度和体积模量的模型
等提出的有效密度模型
体积模量的简化模型
简化模型
等的模型
模型
的模型
用等的模型和等的模型预测有效密度
用简化模型和模型预测体积模量
表面阻抗的预测
用不同模型预测开孔泡沫和纤维材料的有效密度和体积模量
不同模型的性能比较
实际考虑因素
用流体层等效多孔材料层
半唯象模型的总结
均质化
双重孔隙率介质
定义
实际双重孔隙率介质的量级
双重孔隙率介质的渐近展开方法
低渗透率对比
高渗透率对比
实际考虑因素
附录:由交替的圆柱序列孔组成的多孔材料曲度的简化计算
附录:特征长度' 的计算
附录:垂直于传播方向的圆柱体特征长度的计算
参考文献
第章 有弹性骨架的多孔材料中声传播的理论
引言
多孔材料中的应力与应变
应力
理论中的应力应变关系:势耦合项
一个简单的例子
、和的确定
多孔吸声材料中声传播模型的比较
理论中的惯性力
波动方程
两个压缩波和剪切波
两个压缩波
剪切波
常规空气浸润多孔材料中的三种波
实例
法向入射时由刚性不透气壁支撑的多孔材料表面阻抗的预测
引言
法向入射时表面阻抗的预测
实例:纤维材料
附录 理论的其他表达形式
参考文献
第章 刚性骨架多孔层上的点声源
引言
平面反射表面上单极场的索末菲表示法
复θ平面
最速下降法(通过路径法)
反射系数的极点
定义
与极点相关的平面波
极点对反射单极压力场的贡献
极点减法
极点定位
根据反射场的依赖性进行定位
根据总压力的垂直相关性进行定位
改进的和模型
附录 的计算
附录 用极点减法计算
附录 从极点减法到通过路径法:局部反应表面
参考文献
第章 空气中点源激励及应力圆形面源和线源激励的多孔骨架—空气浸润多孔骨架
的模态
引言
骨架位移的预测
平行于面方向波数分量已知的激励
圆形面源和线源
半无限层—瑞利波
有限厚度层—修正的瑞利波
有限厚度层—模态与共振
弹性固体层和多孔弹性层的模态与共振
空气中点源的共振激励
附录 系数和
附录 双傅里叶变换和变换
附录 瑞利极点贡献
参考文献
第章 带穿孔饰面的多孔材料
引言
惯性效应和流阻
惯性效应
附加质量和附加长度的计算
流阻
有方形截面的孔
由穿孔饰面覆盖的多孔材料法向入射时的阻抗—亥姆霍兹谐振器
圆形孔情况下阻抗的计算
方形孔情况下法向入射时阻抗的计算
实例
由穿孔饰面层覆盖的分层多孔材料设计
亥姆霍兹谐振器
由圆形穿孔饰面覆盖的分层多孔材料斜入射时的阻抗
饰面与材料边界面处孔的阻抗的计算
斜入射时外部附加长度的计算
斜入射时带饰面多孔层的阻抗的计算
方形孔情况下斜入射时表面阻抗的计算
参考文献
第章 横向各向同性多孔弹性介质
引言
真空中的骨架
横向各向同性多孔弹性层
应力应变方程
波动方程
对称平面上有给定慢度分量的波
常规方程
在子午面中极化的波
垂直于子午面极化的波
不同波的本质
图解说明
有限厚度层上方空气中的声源
问题描述
空气中的平面场
空气波解耦
多孔层表面的力学激励
对称轴不是曲面法线的情况
不同波的慢度矢量分量预测
对称轴平行于表面时的慢度矢量
不同波的描述
瑞利极点和瑞利波
实例
横向各向同性多孔弹性介质的传递矩阵表示
附录 式()中的系数
附录 式()中的系数
参考文献
第章 用传递矩阵法对多孔材料多层系统建模
引言
传递矩阵法
方法的原理
经典介质的矩阵表示
流体层
固体层
多孔弹性层
刚性和柔性骨架假设
弹性薄板
不透气膜
多孔膜和穿孔板
其他介质
耦合传递矩阵
相同性质的两个层
不同性质层之间的界面
总体传递矩阵的组装
硬壁终端条件
半无限流体终端条件
声学指标的计算
面阻抗、反射和吸声系数
传输系数和传输损失
活塞激励
应用
带多孔膜的材料
带不透气
显示全部信息
作者简介
(约翰··阿拉德) ,法国勒芒大学教授,从事新材料方面的科研和教学工作; 加 (诺瑞丁·阿塔拉),加拿大舍布鲁克大学机械工程系教授。
比翱工程实验室( )位于苏州,是多孔材料与人工结构前沿理论体系构建、商业转化、工程赋能与产业化研究领域的全球技术领先者,致力完善与推动从基础材料物理特性研究到系统级工程设计的全链路正向研发体系的构建与发展。实验室以构筑健康和智慧生态为使命,以赋能国家智能制造和新材料产业、创新研发能力平台建设和材料科学与工程为服务理念与宗旨,以多孔材料和人工结构研究与工程服务为核心业务体系和发展愿景,致力于打造多元材料和智能结构生态领域的高科技公共服务平台,为国家新兴战略产业的长足发展“保驾护航”。