
包邮流致噪声与振动原理(第2版)(第1卷 基本概念与原理,第2卷复杂流固声耦合作用)
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- ISBN:9787118131383
- 装帧:一般胶版纸
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 开本:其他
- 页数:1044
- 出版时间:2024-08-01
- 条形码:9787118131383 ; 978-7-118-13138-3
内容简介
本书是收集了国际上*新的流致噪声与振动研究成果,其中包括未公开发表的研究结果。其特点是尽可能清楚地解释相关由复杂流动诱发的噪声与振动产生的机理,噪声与振动影响机制,使尽可能多的读者能够充分理解这些理论,让他们具备气动噪声与流致振动的基本知识。
目录
第1卷
目录
第1章概念介绍
11流致噪声现象
12流-固干扰发声现象
13噪声产生的量纲分析
14振动与噪声的信号分析工具
141简单实例:声波辐射器
142相关性分析的基本原理
143傅里叶级数与傅里叶积分的简要回顾
144简单滤波理论的总结
15测量声音的表示
151声级
152无量纲频谱级应用实例
16数学基本知识
161坐标系
162微分算子
163积分定理
164狄拉克函数
参考文献
第2章声学理论与流致噪声
21线性声学理论的基本原理
211声波方程
212平面声波与声强
213声波辐射的基本特征
22索末菲辐射条件
23气动噪声的Lighthill理论
231波动方程
232基尔霍夫积分方程与延迟势
233自由湍流紧致区声辐射
24壁面对流致噪声的影响
241Lighthill方程的科尔改进
242科尔方程的说明1:集中式流体动力产生的声辐射
243科尔方程的说明2:脉动球源产生的声辐射
244Powell反射定理
25声源运动对流致噪声的影响
26Powell涡声理论
261基本含义
262涡动力源声波方程推导
263涡源的物理意义
264固壁边界对涡声的影响
265Powell方程与Lighthill方程的关系——科尔理论
27频率和波数域的表示
271亥姆霍兹方程
272广义变换与随机变量
273声压的等价积分表示
28管道声学
281基础管道声学
282无限长管道的多极子声辐射
283半无限长管道出口的声辐射
参考文献
第3章剪切层不稳定性、单频音、射流噪声
31引言
32剪切流不稳定性与涡的产生
33自由剪切层与空腔共鸣
331概述
332开口流动及单频音的斯特劳哈尔数
333外部辐射噪声
34射流自激噪声
341射流纯音产生的基本原理
342射流噪声频率的无量纲化
343孔、环及边缘音
344超声速喷射器中的声音
35湍流的随机性
351引言
352随机变量的相关函数
36相关函数和谱函数在描述湍流源中的应用
361各向 湍流的声学表达
362各向 湍流的谱模型
363各向异性湍流:基于拉伸坐标的谱模型
364平面混合层中的湍流测量
37湍流射流噪声的基本原理
371Lighthill方程的应用
372射流噪声相关的流场湍流特征
373喷气噪声的表达式和缩放定律
374出现宽频射流噪声的计算机辅助设计与抑制
38非定常质量注入噪声
381外排非均匀性介质发声
382自由湍流场的不均匀性
参考文献
第4章圆柱偶极声
41简介:涡流、升力脉动和声的发展及概括性描述
42圆柱绕流的涡流形成机理
421尾流结构与涡旋生成的概括性描述
422涡旋产生的分析
43气流激振力及其频率的测量
431平均阻力与涡旋脱落频率
432圆柱振荡升力与阻力
433轴向相位一致性的表示法:相关长度
434影响旋涡脱落的其他因素
44二维流动中尾流激振力的估测
45紧凑表面声学问题的公式
451基本方程
452横流流场中刚性圆柱绕流诱导发声
453声强测量方法回顾
46旋转杆的声辐射
47涡致噪声中的其他问题
471非圆形截面圆柱
472管束不稳定性
473减小涡激振力的方法
474涵道单元的声
48附录:二维偶极声场
参考文献
第5章流致噪声与振动的基本原理
51引言
52单自由度系统在短暂随机激励下的响应
53随机分布压力场作用下结构的基本特征
531模态速度与激励函数
532多模态结构响应估算
54简单结构的模态振型函数
55结构辐射声的基本特征
551简支板的声辐射
552简支板的流体阻抗
553辐射声功率
554简单结构的辐射效率
555估算总声功率的关系
556简单结构的附加质量
56重质流体中结构强迫振动声
561单点激励板的振动
562局部流体载荷板的噪声
57圆柱体的流致振动噪声
571一维结构的基本表达式
572圆柱体振动与净声压的表达式
573自激振动
574非线性振荡器的半经验模型
575随机激励下的一维结构
58噪声控制的原理归纳
581激励源的减少
582通过改变结构降噪
583阻尼与质量增大
584辐射系数与附加质量的估算
参考文献
第6章气泡动力学与空化
61气泡动力学的基本方程
611线性气泡运动
612气泡流体中的声传播
62理论上的空化应力和非线性振荡的球形气泡
621非线性振荡的开始
622蒸汽空化的临界压力
623扩散的重要性
63空化气泡的破裂
631球状蒸汽填充的气泡
632内部气体的球形气泡
64单泡空化噪声理论
641声音对气泡历史阶段的依赖性
642可压缩液体中的球面破裂
643空化发展中的噪声特征
65附录:近似频谱函数的推导方法
参考文献
第2卷
目录
第1章水动力诱导的空化和空化噪声
11介绍性概念:空化指数和空化相似性
12水动力空化噪声和初期
121相似性的简单规则
122水动力空化初期
13湍流射流、尾流和水动力旋翼中空化噪声测量
131空化射流
132水动力旋翼空化
133盘尾流中的空化现象
14螺旋桨空化
141一般特性
142叶片通过频率下的噪声及其谐波
143叶片速率压力——用于计算空化引起的船体振动
144空化噪声缩放尝试综述
145空化噪声对速度的依赖性
146级别粗略估算程序
15空化泡线性运动噪声
151对连续压力场的响应
152瞬态空化泡运动——分裂和形成
153水动力作用形成的空化泡尺寸
16飞溅噪声
161总体概况
162水下飞溅噪声
163空传飞溅噪声
164冷却塔噪声
参考文献
第2章壁湍流压力脉动响应
21引言
22平衡边界层
221壁流发展
222湍流边界层的简单预测方法
23关于湍流结构的壁面压力理论
231一般关系
232壁面压力和壁湍流源的经典理论
24平衡壁层下方测得的压力脉动
241壁面压力的大小和频率依赖性
242时空相关性
243壁面压力波数谱
244与声音有关的粗糙壁边界层压力的特殊特征
245湍流管道流中的压力脉动
25非平衡壁层下方的压力脉动
251过渡流
252具有逆压梯度的流体
253分离流
254大气湍流下方地面压力
参考文献
第3章阵列与结构对壁湍流和随机噪声的响应
31通过传感器、传感器阵列和柔性板对壁压进行空间滤波
311使用阵列测量低波数压力的技术
312传感器尺寸和形状的影响:响应函数
32流动激励结构振动
321分析基础的介绍和回顾
322柔性板的波矢量滤波作用
323水动力巧合对单模结构响应的影响
324经验验证
325多种模式的平均响应
33流致模态振动的声音
34水声相似性和噪声控制的一般规则
35光滑弹性壁与边界层源的波相互作用
351一般分析
352湍流边界层的声四极辐射
36形状不连续处的偶极子声源
361有效的无边界粗糙表面的一般关系
362分布式壁面粗糙度对四极声的衍射作用
363粗糙壁面湍流边界层的远场声音
364粗糙壁的黏性力偶极子
37橡胶垫过滤作用
38边界层噪声的实际意义:插图
381各种机制声音的定量估计
382飞机噪声控制经验
39混响声场激励的扩展
391混响声波数谱
392共振模式对随机入射声的响应
393质量控制面板振动传输
394理论与实测传输损耗的比较
附录弹性体式
参考文献
第4章管道和涵道系统的声辐射
41圆柱表面的内外声压
411外部流体的声辐射
412内压场和刚性壁圆柱的固有特性
413内压场与壁运动的耦合
42圆柱壳的结构声学要素
421模态压力谱
422运动式
423点驱动流体负荷圆柱壳的响应
424内外流体声耦合特性
425实例:点驱动涵道的空传声辐射
426实例:声偶极子周围涵道的空传声辐射
43湍流管道流的噪声
44通过管道和涵道壁的声传输
441共振壳模式的高频声传输: ω>ωco一般分析
442共振壁振动的高频声传输:ω<ωR,ω>ωco
443共振壁振动的高频声传输:ω>ωco,ω<ωR
444质量控制传输损耗
445低频声传输
446通过矩形涵道壁的声传播
447传输损耗计算实例;圆形涵道
448有限马赫数涵道流的影响
45阀门和节流装置产生的空气动力声
451减压阀中的空气动力流动
452管道和涵道弯管的声辐射
46阀门中的空化噪声
461空化初期
462空化噪声行为
参考文献
第5章无空化升力部分
51引言
52流致噪声源综述
521概要
522大弦表面的声辐射
53来流非稳态性引起的力和声音
531非稳态翼型理论的要素
532摄入湍流的振荡升力谱
533来流不均匀性的噪声观测
534薄翼型理论和各向 的不同
54影响后缘噪声的流态
541简介
542声谱的一般特征
543涡旋脱落压力
544高频下涡致表面压力公式
55刚性表面涡旋脱落的声音音调
551分析说明
552钝后缘的涡旋声
553层流翼型的纯音
56有效刚性湍流翼型的声音
561声散射理论综述
562根据表面压力的辐射声压
563测量的刚性翼型连续谱后缘噪声
564湍流壁射流和吹气襟翼的宽带噪声测量
565具有有限厚度和阻抗的表面的气动散射理论修正
57流致振动和振鸣
571升力面的线性流动激励
572升力面涡旋脱落引起的振动
参考文献
第6章旋转机械噪声
61引言
62旋转机械的基本声学原理
621噪声源
622风扇旋翼声音辐射的基本运动学
623不均匀来流声的特点
63旋翼作为升力面的设计参数
631涡轮机械的动力性能相似性
632作为升力面的螺旋桨叶片
64旋翼的理论自由场声学
641基本分析
642从不均匀来流的旋翼叶片力中获得的声谱
643相互作用音调的水动力极限
65轴流式机械的自噪声
651来自稳定载荷的声音:Gutin声
652层流表面
653湍流后缘噪声
654与稳定载荷相关的宽带噪声
655螺旋桨振鸣
656厚度噪声
66轴流机的交互噪声和载荷功能
661确定性不稳定载荷
662湍流来流
663案例研究:从湍流吸入到涵道风扇的宽带声音
664反演旋翼叶片上的前缘压力来推导升流
665轴流式风扇的声源控制
67封闭式旋翼和离心式风扇的基本考虑因素
671涵道风扇的声模态传播
672案例研究:来自高旁路发动机压缩机风扇的声音
673离心风扇的声学特性
674离心风扇的相似性规则和噪声控制:风扇法则
参考文献
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作者简介
吴军强,中国空气动力研究与发展中心吴军强,中国空气动力研究与发展中心吴军强,中国空气动力研究与发展中心吴军强,中国空气动力研究与发展中心吴军强,中国空气动力研究与发展中心,2008年获得中国科学技术大学理论与应用力学学士学位,2013年获得中国科学技术大学近代力学系博士学位,主要从事高速飞行器气动载荷测试、结构振动响应计算与试验、气动声学机理与控制方法等研究,在可压缩流动振动噪声多场耦合特性、非定常数据综合分析等方面具有较坚实理论基础和实践经验。在 “Physics of Fluids”“Journal of Fluid Mechanics”、“航空学报”等学术期刊和会议上发表论文10余篇,获得 专利授权2项。
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