第八章材料的声学2ppt课件_第1页
第八章材料的声学2ppt课件_第2页
第八章材料的声学2ppt课件_第3页
第八章材料的声学2ppt课件_第4页
第八章材料的声学2ppt课件_第5页
已阅读5页,还剩14页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、材料的声学声学基础v声波:机械振动状态在介质中传播形成的波动形式声波:机械振动状态在介质中传播形成的波动形式v分类:分类:v20kHz声波声波超声超声v20Hz20kHz声波声波音频声音频声v流体介质:纵波压缩波流体介质:纵波压缩波 Compressional Wave)v固体介质:纵波、横波切变波固体介质:纵波、横波切变波 Shear Wave)声学基础v声振动作为基本物理现象应满足:牛顿第二定律运动方程);能量守恒定律连续方程和绝热压缩定律物态方程) v由此推出声波方程: 压强 ,物态密度以及体积之间的关系方程声压 p 质点速度 v 密度(变化) 1 1 声波描述声波描述v声压标量):声波

2、扰动引起介质压强的变化量声压标量):声波扰动引起介质压强的变化量v v声场:声波所波及的空间声场:声波所波及的空间v位移矢量):介质质点离开其平衡位置的距离位移矢量):介质质点离开其平衡位置的距离v振速矢量):介质流速或介质质点运动速度的变振速矢量):介质流速或介质质点运动速度的变化量化量0PPpuddt0VVv1 1 声波描述声波描述v密度改变量:密度改变量:v压缩量:介质密度的相对变化量压缩量:介质密度的相对变化量010100s 描述声场,通常采用上述各物理量的时空描述声场,通常采用上述各物理量的时空分布函数?分布函数?2 2 波动方程波动方程假设条件 1. 介质静止、均匀、连续的:在波长

3、距离上,声学特性保持不变。2. 介质是理想流体介质:忽略粘滞性和热传导性。3. 小振幅波:各声学量是一阶小量。n 连续性方程质量守恒定律)n 介质流入体元的净质量等于密度变化引起的体元内质量的增加: Vtn 状态方程绝热压缩定律)n 介质的压缩和膨胀过程是绝热过程 : dcdP201sc 绝热压缩系数:单位压强变化引起体积相对变化。绝热压缩系数:单位压强变化引起体积相对变化。 n 牛顿方程:介质的运动方程n dtdvP2 2 波动方程波动方程n 运动方程牛顿第二定律) n 波动方程ptv022221tpcp2222222zyx22222222sin1sinsin11rrrrrr22222211

4、zrrrrrv波动方程的通解:v前一项为入射波,后一项为反射波v声音船体涉及能量的传递:单位体积内传播的能量称为声能密度:v单位面积上的能量称为声强:)()(kxtikxtiBeAep22cpE22cpE三种表示方法v直角坐标分量表示v 直观,繁琐v矢量方程v 普适,难度v简写方式v 简约,依赖坐标系222222222ppppxyzct2222ppct2,22iippctn 速度势n 介质单位质量具有的声扰动冲量 : n 声压、质点振速与速度势关系 dtp0vtp022221tc2 2 室内声学室内声学v声音在室内可以形成驻波: 对应的简正方式:v声音在室内遭到反射:其平均反射次数为:v声音频

5、率较高时可以形成回声等现象2222zzyyxxNLNLNLNcfVcSn41吸声材料吸声材料v1) 吸声材料的定义当声波遇到材料表面时,被吸收声能与入射声能之比,称为吸声系数。通常取125,250,500,1000,2000,4000Hz等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料,称为吸声材料。v(2) 吸声材料及其结构吸声材料和吸声结构的种类很多,按其材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构和其它吸声结构三大类。吸声材料的气孔是开放的,且互相连通,其气孔越多,吸收性能越好。大多数吸收强度较低,因此,吸收材料应设置在护壁台度以上,以免碰撞坏。多孔

6、吸收材料易于吸湿,安装时应考虑胀缩的影响隔声材料隔声材料 v建筑上把主要起隔绝声音作用的材料称为隔声材料。隔声材料主要用于外墙、门窗、隔墙以及隔断等。隔声可分为隔绝空气声通过空气传播的声音和隔绝固体声通过撞击或振动传播的声音)。两者的隔声原理截然不同。对于空气声,根据声学中的质量定律,其传声的大小主要取决于墙或板的单位面积质量,质量越大,越不易震动,则隔声效果越好。可以认为:固体声的隔绝主要是吸收,这和吸声材料是一致的;而空气声的隔绝主要是反射,因此必须选择密实、沉重的如粘土砖、钢板等作为隔声材料。 对于隔绝固体声音最有效的措施是采用不连续结构处理。即在墙壁和承重梁之间,房屋的框架和墙壁及楼板

7、之间加弹性衬垫,这些衬垫的材料大多可以采用上述的吸声材料,如毛毡、软木等。将固体声转换成空气声后而被吸声材料吸收。吸声材料及其结构吸声材料及其结构v多孔吸声材料多孔吸声材料,包括纤维状、颗粒状和泡沫状,其对低频声的吸收比较差;多孔吸声材料的构造特征是:材料从表到里具有大量内外连通的微小间隙和连续气泡,有一定的通气性。这些结构特征和隔热材料的结构特征有区别,隔热材料要求的是封闭的微孔。多孔吸声材料是普遍应用的吸声材料,其中包括各种纤维材料:玻璃棉、超细玻璃棉、岩棉、矿棉等无机纤维,棉、毛、麻、棕丝、草质或木质纤维等有机纤维。纤维材料有的直接以松散状使用,有时可用粘着剂制成毡片或板材,如玻璃棉毡、岩棉板、草纸板、木丝板、软质纤维板等等。微孔吸声砖等也属于多孔吸声材料。泡沫塑料,如果其中的孔隙相互连通并通向外表,可作为多孔吸声材料。v共振吸声结构其中包括单个共振器、穿孔板共振吸声结构、博板共振吸声结构,常采用共振吸声原理来解决低频声的吸收。其装饰性强并有足够的强度,故在建筑物中使用比较广泛。v吸声结构空间吸声体:它是共振吸声结构和多孔吸声材料的结合,可预先制作,可根据不同的使用场合和条件,因地制宜地设计成各

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论