声与振动基础A试卷A标准答案和评分标准

1、?声与振动根底A?补考试卷标准答案和评分标准2021年春季一、填空题每空2分，共20分1、三个根本声学量为 声压、质点振速和密度逾量。2、 在流体介质中，小振幅波条件下，连续性方程为肿=0，运动方程为Po="P ，状态方程为P=<P1 ,波动方程为v2p_丄必=0 。盘c； dt23、声波的传播速度和介质的可压缩性有关，介质的可压缩性越大，声波传播的速度越慢；4、反射系数和介质的特性阻抗有关，两介质的特性阻抗相差越小，反射系数幅值越小， 反射能量越小；5、 均匀细棒纵振动中自由边界条件的表达式为 空卫=0，其物理意义为应Ez Z ：端点力零。二、选择题每题2分，共20分1、 均

2、匀扩散驻面波在理想、均匀无限介质中传播，声波强度的减少是由于DA、粘滞性吸收；B、驰豫声吸收；C、热传导吸收；D、波阵面的扩大。2、球面波声场中，声压幅值C oA、处处相等；B、随距离的2次方衰减；C、随距离的1次方衰减；D、随距离的2/3次方衰减。3、 下面哪个波声场中，声压相速度和质点振速相速度相等B。A、柱面波场；B、平面波场；C、球面波场；D、以上都不是。4、刚硬微小粒子的散射声强和频率的A次方成正比。A、4； B、3；C、2；D、1o5、关于导纳型机电类比中，以下表达正确的选项是B:A、力类比为电压，速度类比为电流。B、力类比为电流，速度类比为电压。C、质量类比成电感；D、弹簧类比成

3、电容。6以下哪种波场中，声能流总是向前的。CA、柱面波；B、球面波；C、平面波；D、以上都不是。7、偶极子声源的指向性函数f二为DA、f 日=1 ； B、fT=cos日；C、f 日=cos2® j； D f日=coS日 p。8、关于球形辐射器，论述正确的选项是CA、辐射器的半径越大，辐射的声波频率越低，辐射效率越高；B、辐射器的半径越小，辐射的声波频率越低，辐射效率越高；C、辐射器的半径越大，辐射的声波频率越高，辐射效率越高；D辐射器的半径越小，辐射的声波频率越低，辐射效率越高。9、谐和波在平行平面层波导中传播，两个平面的间距为h,上下边界均为绝对硬边界条件，那么，第1阶简正波沿波导

4、截面的幅值分布为B 。10、单自由度振动系统的谐振频率数值上等于AA、速度共振频率；B、位移共振频率；C、加速度共振频率；D、系统有阻尼时的固有频率三、简答题每题6分，共30分1、 6分简述简正波的概念？简正波的截止频率是如何定义的 ？答：简正波；声波在波导中传播，由于边界的限制，据边界的性质，在边界的限制方向 取某些特定的驻波形式，而在无边界限制方向为传播的行波形式，称此为给定波导中的 简正波。3分截止频率：声波在波导中传播，如果某阶简正波随声波频率的降低，由正常传播的简正波开始蜕化为非均匀波，那么称此时的声波频率为该阶简正波的截止频率。3 分2、6分写出瑞利距离的表达式，如何判断辐射器的远

5、近场？近场、远场各有什么特点？ 答：瑞利距离为R =;其中d为声源辐射器的最大线度；为声波波长；2分在Z ： Re的区域，沿声波传播方向声场幅值分布有起伏；称为近场区；2分在z - Re的区域，声场幅值和距离成反比减小；称为远场区。2分3、 6分点源需满足的两个条件是什么？声偶极子能否被视为点源？为什么？答：点源满足的两个条件：1体积小，不占空间体积；2分2辐射的声场无指向性；2分声偶极子不能被视为点源；1分因为声偶极子辐射声场具有指向性。1分4、 6分声波在水中传播时声强减少的原因有哪些？答：声波在水中传播时声强减小的原因为1 波阵面的扩张；2分2 介质的声吸收；2分3 非均匀介质中声波的散

6、射。2分5、6分简述理想流体介质中，平面波、柱面波、球面波的声强衰减规律和传播距离 的关系。答：理想流体介质中，平面波的声强处处相等，和传播距离没有关系；2分柱面波的声强按传播距离的一次方规律衰减；2分球面波的声强按传播距离的平方规律衰减；2分 四计算题共30分1、 10分脉动球辐射频率为2000Hz的谐和波场，其在离声源r = 1米处的声压值为1Pa试求：1声压函数；2质点振速函数；3波阻抗；4并说明什么条件下球面波波阻抗 趋近于平面波波阻抗。5均匀脉动球辐射的声场和均匀扩散球面波的声场关系如何？解: 1声压函数p Jejz =亠4000 2rr2质点振速函数u(r,t) = - 1'

7、;per dt =P。 &A 1?qCq r+ j kr jkrj(4QQQ;+r)e波阻抗：Z二占訂QCQ ；(2 分)(2 分)(2 分)4平面波的波阻抗为"qCq，当kr沁1时，球面波的波阻抗趋近于平面波的波阻抗2 分5均匀脉动球辐射的声场和均匀扩散球面波的声场分布相同。2分2、5分如图1所示一个机械振动系统，试画出其阻抗型机电类比图。Cm2导纳型机电类比图2分 阻抗型机电类比图2 分3、 15分谐和平面行波场中的声压幅值为Pq =5Pa，频率为f =1QQHz，介质的密度为'，波速为c。假设波沿y轴正向传播，试写出声压函数表达式，并求：1质点 振速函数；2波阻抗；3速度势函数；4密度逾量函数；5质点位移函数；6 质点加速度；7声波强度。解：根据条件，谐和平面波场声压表达式为p = poej2 =10ej2QQzy ；其中 k 一 ； 1 分c(1)质点振速函数2 分(2)波阻抗z = :?c2 分(3)速度势函数.11j t *y5 j 200 t*y2 分pdt -. poedtPPie；(