第5章_结构的声辐射特性

1、第五章第五章 结构的声辐射特性结构的声辐射特性5.1 引引 言言v声场是由振动产生的。声场是由振动产生的。v有些振动是用来专门产生声波的，而有有些振动是用来专门产生声波的，而有些是结构振动产生的副产品。些是结构振动产生的副产品。v对结构的声辐射特性，用波动方法来理解。对结构的声辐射特性，用波动方法来理解。 v固体能储存固体能储存剪切剪切和和压缩压缩能量，所以能在结构能量，所以能在结构内内保持所有形式的波保持所有形式的波，即，即压缩（纵向）波压缩（纵向）波、挠曲（横向或弯曲）波挠曲（横向或弯曲）波、剪切波剪切波和和扭转波扭转波。v由于由于流体只能储存压缩能量流体只能储存压缩能量，所以它仅能维，所

2、以它仅能维持持纵向波纵向波。 是在结构波型中与声场起直接作用的是在结构波型中与声场起直接作用的唯一的波形，主要的理由是因为唯一的波形，主要的理由是因为结构中弯曲结构中弯曲波微粒速度垂直于波传播方向，带来结构和波微粒速度垂直于波传播方向，带来结构和流体之间有效的能量交换流体之间有效的能量交换。 Sasp dv声场中的声压和该处介质的质点振速成正比声场中的声压和该处介质的质点振速成正比v贴近振动面的介质质点的法向振速和振动面贴近振动面的介质质点的法向振速和振动面的法向振速完全相等（法向振速以指向流体的法向振速完全相等（法向振速以指向流体介质的方向为正）介质的方向为正） 0uZp 介质的波阻抗介质的

3、波阻抗 aaaZup 振动面上的法向振动面上的法向振速振速 SaaSasZuspFddSaasZuFdcZa0acu0aaaiRZsassaSaaaZuiRusiRuF)(d)(sssiRZxikBeVxV0)(BBBck2yikxikyBeepyxp0),(012222tpcp022pkp0)(20220yikxikyikxikyByByBeekpeekkp222BykkkxikyyyBekpypiV00000)(1xikBeVxV0)(yykckVkVp00000yikxikyBeepyxp0),(ykkixikBBBeekkcVyxp22)/(1),(22002422mBkBBcfc2B

4、kk )()()()()()(00000202zzyyxxrrrrGkrrG二、格林函数的对称性二、格林函数的对称性三、辐射积分公式三、辐射积分公式声场中的声压应满足波动方程声场中的声压应满足波动方程 0)()(22rpkrp)()()()()()(02002rrrprprrGrrGrpVrrrpVrprrGrrGrpd)()( d)()()()( 00020020snrprrGnrrGrprpd )()()()()(00000),(),(224ttyxWmtyxWDtjeyxwtyxW),(),(0),(),(24yxwDmyxw1111sinsin),(mnnmmnmnnmbynaxmaa

5、yxw11242240sinsin2mnnmbynaxmDmbnbnamamamDbnammn220MsnMpGnGMpMpd )()()(0yxzzzjkyyjkxxjkkkkeeejGzyxdd8000)()(2 222222222222 , ,yxyxzyxyxzkkkkkkjkkkkkkkkppppSpSpSpMSpMSMMGMzpSMMGMzpSMpMMzGSMpMMzGMpd),()(d),()( d)(),(d)(),()(000000d),()()(0pSSMMGzMpzMpp),(),(),(),(),(24yxpyxpyxFyxwmyxwDpSpMSMMzGMFMwmMwD

6、Mpd),()()()()(0240pSpMMzSzzMMGMFMwmMwDMwMzpd),()()()( )()(002240200001112222222222tpcprrprrpxpffffff)exp(tiPpff)()()(),(rRrxZrxPf0)(dd1dd0dddd122222222222RrnkrRrrRnkxZZrx)()()()exp()exp()()exp()exp()()1(3)2(32211rkHBrkHArRinBinAxikBxikAxZrnrnxx01)2()exp()()cos(nsxrnnsfxiktirkHnPpararfftwrpi1nsrnrfnsWakHkP)()2(201)2()2(2)exp()()cos()(nsxrnnsrnrffxiktirkHnWakHkprmsrmsuSpW cpurmsrms020ucSW20ucSW20ucSW102000202000/)/(/uSWuuSScWW0200002020lg10lg10lg10lg10lg10SSucSWuu