振动与声基础
振动与声基础
1万+ 人选课
更新日期:2025/05/21
开课时间2025/02/24 - 2025/05/18
课程周期12 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

(1)我校的《振动与声基础》是国内最早面向本科生开设的,拥有包括院士的一流师资队伍和自编教材,具有水声工程国家重点学科、第一批博士点、第一批博士流动站和水声技术国家重点实验室的支撑。

(2)振动与声基础涉及声的产生、传播、接收问题,内容包括绪论、集中参数振动系统的振动、分布参数振动系统的振动、理想流体中小振幅的传播规律、声波的辐射、声波的散射、声波的接收和介质的声吸收。

(3)振动与声基础是水声工程专业和电子信息工程(水声)专业的专业核心课程,课程讲解深入浅出,尽量做到浅显易懂。为了使抽象的声学理论直观理解,借助视频动画等来生动形象化,将抽象的理论直观化。

(4)通过学习本课程,使学生掌握振动与声的基本知识,学会处理振动与声的基本问题,学会利用声学解决生活和科研工作的实际问题,让摸不着听得到的声为我们所用,掌握声学这个强有力的工具,服务生活,服务国民生产,服务国防事业。来吧,让我们一起,开启声学知识的大门,领略奇妙的声音世界。

课程大纲

绪论

1 声在国民生产和生活中的应用(1)

2 声在国民生产和生活中的应用(2)

3 声在国民生产和生活中的应用(3)

4 怎样学习振动与声基础

绪论测试

第1章 集中参数振动系统的振动

1.1.1 单自由度无阻尼自由振动(1)

1.1.2 单自由度无阻尼自由振动(2)

1.1.3 单自由度有阻尼自由振动(1)

1.1.4 单自由度有阻尼自由振动(2)

1.1.5 阻尼振动系统中阻尼量的描述

1.2.1 单自由度无阻尼强迫振动

1.2.2 单自由度有阻尼强迫振动

1.2.3 强迫振动的过渡过程

1.2.4 强迫振动的稳态振动(1)

1.2.5 强迫振动的稳态振动(2)

1.3 机电类比

第1单元测试

第2章 分布参数振动系统的振动

2.1 弦的振动

2.2 弦振动方程的解

2.3 均匀细棒的纵振动

2.4 均匀细棒纵振动方程的解

第2单元测试

第3章 理想流体中小振幅波的传播规律(一)

3.1.1 什么是声

3.1.2 三个基本声学量

3.1.3 波动方程推导假设条件

3.1.4 连续性方程(1)

3.1.5 连续性方程(2)

3.1.6 状态方程

3.1.7 介质的波速

3.1.8 运动方程

3.2.1 波动方程的推导(1)

3.2.2 波动方程的推导(2)

3.3.1 声能量密度

3.3.2 声能流密度

3.3.3 声能流密度和声强

3.4.1 谐和平面波场(1)

3.4.2 谐和平面波场(2)

3.4.3 谐和平面波场(3)

3.4.4 谐和平面波场(4)

3.4.5 一般平面波

3.4.6 声压级和声强级

第3单元测试(一)

第3章 理想流体中小振幅波的传播规律(二)

3.5.1 亥姆霍兹方程在直角坐标系下的解(1)

3.5.2 亥姆霍兹方程在直角坐标系下的解(2)

3.6.1 声学边界条件

3.6.2 平面波垂直入射(1)

3.6.3 平面波垂直入射(2)

3.6.4 平面波垂直入射(3)

3.6.5 平面波垂直通过分界面的能量关系

3.6.6 平面波垂直入射全反射波场特性

3.6.7 平面波倾斜入射(1)

3.6.8 平面波倾斜入射(2)

3.6.9 平面波倾斜入射(3)

3.6.10 平面波倾斜入射(4)

3.6.11 回音壁现象

3.6.12 声波发射和折射时的能量关系

3.7.1 简谐平面波在阻抗表面上的反射(1)

3.7.2 简谐平面波在阻抗表面上的反射(2)

第3单元测试(二)

第3章 理想流体中小振幅波的传播规律(三)

3.8.1 球面波(1)

3.8.2 球面波(2)

3.8.3 球面波(3)

3.8.4 球面波(4)

3.8.5 球面波在两种介质分界面上的反射

3.9.1 柱面波(1)

3.9.2 柱面波(2)

3.9.3 柱面波(3)

3.10.1 声波在平行平面层波导中的传播(1)

3.10.2 声波在平行平面层波导中的传播(2)

3.10.3 声波在平行平面层波导中的传播(3)

3.10.4 声波在平行平面层波导中的传播(4)

3.10.5 声波在平行平面层波导中的传播(5)

第3单元测试(三)

第4章 声波的辐射

4.1 声波的辐射过程和辐射阻抗

4.2.1 脉动球源声辐射

4.2.2 均匀脉动球源的辐射阻抗和辐射声功率

4.2.3 点声源

4.3 声偶极子

4.4.1 亥姆霍兹(Helmholtz)积分公式(1)

4.4.2 亥姆霍兹(Helmholtz)积分公式(2)

4.4.3 无限大刚性障板上辐射器的辐射声场

4.4.4 声源的远近场

第4单元测试

第5章 声波的散射

5.1 声波的散射过程和散射定解问题

5.2 平面波在刚性球面上的声散射

5.3 平面波在绝对软无限长圆柱面上的声散射

第5单元测试

第6章 声波的接收

6.1 声波的接收

6.2 声场互易原理

第6单元测试

第7章 介质的声吸收

7.1 介质的声吸收

7.2 介质声吸收机理

7.3 吸声材料

第7单元测试

课程总体内容和学习方法

课程总体架构内容和学习方法ppt

补充:实验振动模态分析

实验振动模态分析

补充:参量阵发射信号的调制方法

参量阵发射信号的调制方法

补充:非均匀波导中的简正波

非均匀波导中的简正波

课程实验

用驻波管测量材料的声学参数

弦的横振动实验