声学原理 上卷 第2版
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作者程建春
出版社科学出版社
ISBN9787030612137
出版时间2019-06
装帧精装
开本16开
定价199元
货号1201902579
上书时间2024-10-01
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目录
（上卷）
章理想流体中声波的基本性质1
1.1理想流体中的声波方程1
1.1.1Lagrange坐标下的波动方程1
1.1.2Euler坐标下的守恒定律6
1.1.3小振幅声波方程和线性化条件11
1.1.4速度势和二阶非线性方程15
1.1.5Lagrange坐标与Euler坐标的关系18
1.1.6曲线坐标系中的声波方程20
1.2声场的基本性质24
1.2.1声场的能量关系和Lagrange密度24
1.2.2初始条件、边界条件以及局部反应界面28
1.2.3时域和频域声场的唯一性34
1.2.4叠加原理和反演对称性39
1.2.5声学中的互易原理40
1.3行波解和平面波展开42
1.3.1直角坐标中的平面行波和驻波场43
1.3.2角谱展开、倏逝波和能量关系50
1.3.3有源问题的平面波展开法和三维Green函数53
1.3.4球面行波、平面波展开和Weyl公式55
1.3.5柱面行波、二维Green函数及其平面波展开59
1.4平面界面上声波的反射和透射66
1.4.1介质界面上的反射、透射及零折射率67
1.4.2阻抗界面上的反射和吸声系数以及蠕行波74
1.4.3瞬态平面波的反射和透射78
1.4.4有限宽波束的反射和透射83
1.4.5人工结构表面及广义Snell定律89
1.5隔声和离散分层介质92
1.5.1隔声的基本规律和质量作用定律93
1.5.2薄板的隔声和“吻合”效应97
1.5.3薄板对瞬态波和球面波的透射99
1.5.4N层结构的传递矩阵法102
1.5.5N层结构的阻抗率传递法105
1.5.6周期分层结构与能带特性107
1.6声波的度量、测量和分析112
1.6.1声压级、加权声压级和倍频程带112
1.6.2声波的相干性和拍的概念121
1.6.3声波接收的基本原理和声强计125
1.6.4时频分析和声学中的不确定关系130
1.6.5声学中的随机信号和相关函数134
第2章无限和半无限空间中声波的辐射139
2.1多极子展开和Sommerfeld辐射条件139
2.1.1单极子和自由空间的Green函数139
2.1.2偶极子声辐射和点力源的辐射145
2.1.3纵向和横向四极子声辐射151
2.1.4小区域体源辐射和湍流声辐射154
2.1.5小区域面源辐射以及Sommerfeld辐射条件157
2.2组合声源和相控阵理论160
2.2.1两个同相脉动球源的组合辐射161
2.2.2线阵的辐射和相控阵166
2.2.3声束的聚焦和声棱镜聚焦169
2.2.4任意弯曲声束的形成172
2.2.5Airy声束和能量有限的Airy束176
2.3圆柱状声源的辐射183
2.3.1柱坐标中分离变量法和Hankel变换183
2.3.2振动圆柱体向无限空间中的辐射194
2.3.3圆柱体上的活塞振动和稳相法200
2.3.4点源声场的柱函数展开208
2.3.5存在刚性圆柱时空间的Green函数212
2.3.6螺旋波模式及其相控阵生成方法215
2.4球状声源的辐射220
2.4.1球坐标中的分离变量法220
2.4.2球面振动向无限空间的辐射229
2.4.3点源声场的球函数展开239
2.4.4存在刚性球时空间的Green函数242
2.4.5圆锥区域内波动方程的解245
2.5平面界面附近的声辐射251
2.5.1声场的Green函数表示以及刚性平面251
2.5.2阻抗平面前点声源的辐射256
2.5.3分层平面前点声源的辐射和侧面波260
2.5.4无限大刚性或阻抗障板上的活塞辐射271
2.5.5圆形刚性活塞辐射的瞬态解284
2.5.6自由空间的圆盘辐射287
2.5.7平面上非相干源的辐射289
2.6有限束超声场和非衍射波293
2.6.1有限束超声场和抛物近似293
2.6.2Gauss和Bessel函数型声场以及非衍射声场297
2.6.3非衍射波束的广义谱展开和经典X波299
2.6.4等声速非衍射波束和能量有限的波305
2.6.5超声速非衍射波束和高阶X波305
2.7声波与声源的相互作用308
2.7.1无限大膜横向自由振动的声辐射308
2.7.2膜横向振动与声辐射的耦合310
2.7.3刚性障板上圆膜振动的耦合声辐射316
2.7.4无限大薄板中行波的声辐射321
2.7.5薄板振动与声辐射的耦合325
2.7.6刚性障板上薄板振动的耦合声辐射329
第3章声波的散射和衍射333
3.1柱体和球体的散射333
3.1.1无限长圆柱体对平面波的散射333
3.1.2球体对平面波的散射和Rayleigh散射341
3.1.3水中气泡的散射和共振散射351
3.1.4刚性和阻抗型球体对球面波的散射353
3.1.5椭圆柱体的散射和修正Mathieu函数356
3.2任意形状散射体的散射361
3.2.1Kirchho.积分公式361
3.2.2散射的积分方程方法365
3.2.3可穿透散射体的散射368
3.2.4存在多个散射体情况以及多重散射372
3.2.5散射体附近的声辐射374
3.2.6表面散射和声景的设计375
3.3非均匀区域的散射384
3.3.1非均匀区域的声波方程及其散射形式384
3.3.2Lippmann-Schwinger积分方程389
3.3.3Born级数和Born近似392
3.3.4非稳态不均匀区对声波的散射394
3.3.5随机分布散射体的散射和相干散射400
3.4刚性屏和楔的声衍射405
3.4.1刚性半无限大屏对平面波的衍射405
3.4.2刚性屏对二维柱面波的衍射412
3.4.3刚性楔对二维和三维声波的衍射413
3.4.4楔形区内的声场和镜像法418
3.4.5刚性地面上的有限屏及数值计算421
3.5周期结构中声波的散射和低频近似427
3.5.1周期介质和能带结构427
3.5.2低频有效声速和各向异性434
3.5.3二维固体周期结构中的弹性波437
3.5.4一维均质化近似的多尺度展开理论446
3.5.5高维均质化近似和各向异性450
3.6逆散射和衍射CT理论453
3.6.1边界反演的Kirchho近似和背向散射454
3.6.2非均匀介质反演的Born和Rytov近似457
3.6.3二维近场衍射CT理论和滤波反传播方法460
3.6.4反射模式的衍射CT和谱估计技术465
3.6.5声源反演和Tikhonov正则化方法469
第4章管道中的声传播和激发473
4.1等截面波导中声波的传播473
4.1.1刚性壁面的等截面波导和截止频率473
4.1.2阻抗壁面的等截面波导和模式衰减479
4.1.3刚性和阻抗壁面的矩形波导以及平面波条件482
4.1.4刚性和阻抗壁面的圆形波导489
4.1.5刚性壁面的椭圆柱体波导和Mathieu方程493
4.2等截面波导中声波的激发501
4.2.1波导中单频声波的振动面激发501
4.2.2振动面激发的瞬态波形及其特征506
4.2.3频率域Green函数和脉动球的辐射阻抗508
4.2.4波导中的时间域Green函数513
4.2.5管道壁面振动激发的声场515
4.2.6有限长管道中的驻波和非均匀阻抗的反射517
4.3突变截面波导及平面波近似522
4.3.1模式展开法和积分方程方法523
4.3.2平面波近似和体积速度连续529
4.3.3常见的管道系统和声阻抗转移公式534
4.3.4驻波管及吸声材料法向系数的测量541
4.3.5具有N节扩张/收缩管（或周期截面）的管道544
4.4集中参数模型547
4.4.1典型子结构的集中参数模型和Helmholtz共振腔548
4.4.2具有子结构的管道系统和声滤波器550
4.4.3声学二端口网路和集中参数系统554
4.4.4具有N个旁支结构的管道558
4.4.5周期旁支结构的管道和能带结构560
4.5缓变截面管道中的平面波564
4.5.1Webster方程和Salmon号筒564
4.5.2指数曲线形号筒和出声口的声阻抗567
4.5.3其他Salmon号筒和一般Salmon号筒569
4.5.4Webster方程的WKB近似572
4.5.5一般管道的WKB近似以及转折点574
《现代声学科学与技术丛书》书目
（下卷）
第5章腔体中的声场
第6章非理想流体中声波的传播和激发
第7章层状介质中的声波和几何声学
第8章运动介质中的声传播和激发
第9章有限振幅声波的传播
0章有限振幅声波的物理效应
主要参考书目
附录
索引（上下卷）
内容摘要
本书系统地介绍了流体介质中声波的激发、传播和接收的基本原理和分析方法。主要内容包括：理想流体中声波的基本性质；声波的辐射、散射和衍射；管道和腔体中的声场；非理想介质中的声波；层状和运动介质中的声传播；以及有限振幅声波的传播及其物理效应。
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