工程声学与噪声控制

目录前言第1章 声学与噪声分析基础知识 1 1.1基本声学参量 1 1.2理想气体中的声波方程 2 1.3平面声波的基本性质 4 1.3.1声场特性 5 1.3.2声阻抗率 6 1.4声场中的能量关系 6 1.4.1声能量和声能密度 6 1.4.2声功率和声强 7 1.5声级 8 1.6频谱分析 9 1.7A计权声级 13 1.8声波的叠加 14 1.9声级的合成与分离 15 习题 17 第2章 振动体的声辐射 18 2.1脉动球的声辐射 18 2.2偶极子源的声辐射 21 2.3两个同相小脉动球的声辐射 23 2.4半无限空间中小脉动球的声辐射 25 2.5无限大障板上圆形活塞的声辐射 26 2.5.1远场特性 27 2.5.2近场特性 30 2.6边界元法简介 32 2.6.1边界积分方程的建立 32 2.6.2边界积分方程的离散 34 2.6.3影响系数的计算 36 习题 39 第3章 管道中的声传播 40 3.1静态介质中的三维波 40 3.1.1矩形管道 40 3.1.2圆形管道 43 3.2均匀流动介质中的平面波 46 3.3均匀流动介质中的三维波 47 3.3.1矩形管道 48 3.3.2圆形管道 49 3.4模态匹配法及其应用 50 习题 54 第4章 有界空间中的声场 55 4.1解析方法 55 4.1.1室内驻波 56 4.1.2简正频率的分布 57 4.1.3驻波的衰减 60 4.1.4法向声阻抗率与扩散声场吸声系数的关系 62 4.1.5声源的影响 63 4.2有限元法 65 4.2.1离散化 65 4.2.2单元和形函数 66 4.2.3有限元方程 70 4.2.4单元矩阵 71 4.3基于声线的统计处理方法 73 4.3.1扩散声场 74 4.3.2平均自由程 74 4.3.3平均吸声系数 75 4.3.4室内混响 76 4.3.5空气吸收对混响时间公式的修正 78 4.3.6稳态平均声能密度和平均声压级 79 4.3.7声源指向性对室内声场的影响 80 4.4统计能量分析方法 81 4.4.1能量平衡方程 81 4.4.2子系统的能量 83 4.4.3模态密度 84 4.4.4内损耗因子 84 4.4.5耦合损耗因子 86 习题 86 第5章 吸声材料和吸声结构 87 5.1多孔吸声材料 87 5.2均质吸声材料中的声波方程 89 5.3吸声材料声学特性表述 91 5.4表面声阻抗率 93 5.4.1局部反应模型 93 5.4.2声功率吸声系数 93 5.5有限厚度材料的吸声 95 5.5.1有限厚度吸声层 95 5.5.2穿孔护面板的影响 98 5.6共振吸声结构 99 5.6.1亥姆霍兹共振器 99 5.6.2穿孔板吸声结构 101 5.6.3板式共振吸声体 102 5.7复合吸声结构 103 习题 104 第6章 噪声隔离 105 6.1隔声性能定义 105 6.2单层板的隔声 106 6.3传递损失近似计算方法 115 6.4复合结构的隔声 118 6.4.1并联结构 118 6.4.2有间隙的双层板 119 6.4.3复合板 122 6.4.4加肋板 124 6.5隔声罩设计 125 习题 127 第7章 消声器 128 7.1管道消声系统的表述方法 128 7.2消声器声学性能指标 129 7.2.1插入损失 129 7.2.2传递损失 131 7.2.3减噪量 132 7.3管道及消声器中声传播计算方法 133 7.4管口辐射阻抗 134 7.5声源阻抗 135 7.6传递矩阵法 135 7.6.1等截面直管 136 7.6.2截面突变结构 137 7.6.3侧支管道单元 138 7.7典型抗性消声器 139 7.7.1膨胀腔 139 7.7.2回流腔 141 7.7.3侧支共振器 142 7.7.4亥姆霍兹共振器 143 7.8直通穿孔管消声器 144 习题 149 第 8章 内燃机噪声及其控制 151 8.1气体动力噪声 151 8.1.1排气噪声 151 8.1.2进气噪声 156 8.1.3风扇噪声 157 8.2燃烧噪声 158 8.2.1燃烧过程和燃烧噪声 158 8.2.2气缸压力曲线的频谱分析 159 8.2.3燃烧噪声的传递途径 160 8.2.4燃烧噪声的影响因素 161 8.3机械噪声 162 8.3.1活塞敲击噪声 163 8.3.2正时齿轮噪声 165 8.3.3配气机构噪声 169 8.3.4供油系统噪声 170 习题 171 参考文献 172