本书讨论了声波在水中传播时的现象、规律及机理,为水声工程的科学研究、水声技术的不断发展和水声设备的性能提升提供了理论基础。本书以声呐方程为纲,除检测阈外,对方程中其余各项独立设章进行讨论。全书共9章,前8章分别讨论声呐方程、海洋的声学特性、海洋中的声传播理论、典型传播条件下的声传播、声波在声呐目标上的反射和散射、海洋中的混响、水下噪声、声传播起伏。本书最后一章简要介绍近些年来的部分水声科技进展。
本书回顾了国内外声呐技术和声呐系统的发展历程,阐述了声呐系统战技指标,分析了声呐方程和声呐系统组成要素,剖析了声呐信号产生与发射、接收调理、采样、并行信号处理、环境模拟等电路的工作原理、相关理论技术和工程实现要素,列举了声呐系统中典型的时域、频域与空域滤波算法以及主、被动声呐信号基本检测算法。书中给出了翔实的科研案例,向读者展示声呐电子系统实现的软硬件方案,从理论、技术、实现、测试及应用等方面全方位、全链条贯通示范声呐电子系统设计过程。
本书系统地介绍水声换能器及基阵的建模计算与设计方法。全书共11章,主要包括绪论,压电材料的性质,换能器的等效电路分析、有限元建模和边界元建模,换能器及基阵声辐射建模与计算,几种典型水声换能器的建模与设计以及水声换能器共形阵发射波束优化。书中融入了作者多年来从事水声换能器及基阵建模计算与设计方面科研工作的实际经验,内容深入浅出,注重理论与实践结合,仿真计算与实验验证结合,系统性与创新性结合。
本书系统介绍了流体介质中声波的激发、传播、接收和调控的基本原理和分析方法。主要内容包括:理想流体中声波的基本性质;声波的辐射、散射和衍射;管道和腔体中的声场;非理想介质中的声波;层状和运动介质中的声传播以及有限振幅声波的传播及其物理效应。 本书分上下两卷,上卷第1~4章,下卷第5~10章。
本书是一本介绍超声换能器的理论专著,内容涉及有关超声换能器的所有内容,其中许多章节是作者多年来从事科研和教学实践的总结。书中紧紧围绕超声换能器这一内容,对各种类型的超声换能器,从基础知识到理论分析、从设计计算到实际应用以及该领域的最新发展进行了详细的论述,条理分明,深入浅出。 全书共分12章,第1章是绪论,对超声换能器的基本概念进行了简要的介绍;第2章至第11章对10种不同类型的超声换能器进行了介绍;第12章对超声换能器的电学和声学匹配进行了分析;最后给出了相关的参考文献,以供读者查阅。
本书总结了作者多年来在声发射技术领域取得的研究成果,重点讲述了声发射技术在金属材料裂纹损伤、腐蚀损伤以及复合材料拉伸损伤检测中的应用。全书分为6章,包括绪论、声发射检测技术的原理、材料损伤过程声发射信号处理与分析、金属材料裂纹损伤的声发射检测、金属材料腐蚀损伤的声发射检测、纤维增强型复合材料拉伸损伤的声发射检测等。 本书既可作为高等院校相关专业硕士研究生的教材,也可作为从事材料检测和声发射技术领域研究的工程技术人员的参考用书。
在半导体器件中,声子效应所起的关键作用是众所周知的。在电子器件向单原子和单分子器件发展的时代,人们更是迫切需要了解纳米体系中的声子特性。本书是论述纳米结构中的声子相互作用理论的一本好书。书中采用光学声子的介电连续模型和声学声子的弹性连续模型,讨论了在量子阱、量子线和量子点中的声子和声子的相互作用,电子和声子的相互作用,并用转移矩阵方法讨论了多层界面中的声子的输运特性。读者对象:物理学、微电子学等专业的研究生和科研人员。
本书系统介绍了流体介质中声波的激发、传播、接收和调控的基本原理和分析方法。主要内容包括:理想流体中声波的基本性质;声波的辐射、散射和衍射;管道和腔体中的声场;非理想介质中的声波;层状和运动介质中的声传播以及有限振幅声波的传播及其物理效应。 本书分上下两卷,上卷第1~4章,下卷第5~10章。
本书是作者在多年从事水声学理论研究与工程应用工作的基础上写成的专著,系统地阐述了水下无人航行器水声感知技术的发展与应用。全书共8章,主要包括绪论、避障声呐技术、测流测速声呐技术、侧扫声呐技术、测深侧扫声呐技术、多波束测深技术、浅地层剖面测量技术及水声通信技术,内容基本覆盖了水下无人航行器水声感知技术知识与发展动向。
本书对各种声学现象进行了清晰的解释,且提供了实用的房间声学设计方法,同时本书还涉及了全新的测量方法和软件。它让读者了解到,如何进行声学测量、房间尺寸选择,如何摆放扬声器、分析频率响应曲线,以及如何设计安装吸声体和扩散体。读者还将会了解到,如何调节房间的混响时间、减小外部噪声,以及如何运用心理声学的概念。借助于两位声学专家的洞察力,我们可以建造属于自己的声学环境,例如录音棚、控制室以及家庭听音室。 本书包含了以下内容: ? 如何确定开放和封闭空间的声音传播。 ? 如何测量声压级。 ? 如何分析房间模式的共振特征。 ? 如何对房间进行装修,以获得zui佳的早期反射声、混响时间和扩散。 ? 如何降低声学失真、梳状滤波效应以及HVAC噪声。 ? 如何构建一间高品质的立体声和环绕声听音室。 ? 如何设计专业的录音棚和控制
本书系统介绍了基于声线法研究高斯行波对球形粒子的声辐射力和球面聚焦超声对球形粒子的声辐射力,基于声散射法研究平面波和高斯行波对球形粒子的声辐射力,高斯驻波对球形粒子的声辐射力和高斯行波对多层球形粒子的声辐射力,介绍了其他声源的声辐射力,包括中空聚焦换能器和环状活塞换能器产生的波束,零阶准贝塞尔高斯波束和艾里高斯波束,还介绍了边界对声辐射力的影响,多粒子间的声辐射力和声辐射力的医学应用,本书将为利用声辐射力实现粒子操控打下坚实的基础。
本书描述了在推导声波动方程的过程中对声学物理量所做的严密的数量级估计和微小量近似,给出了积分表达、抛物线近似、非线性效应等多种表达形式的声方程,讨论了各方程的一维和多维、时域和频域等多种数值计算方法,并提供计算源程序和计算结果,书后附有参考文献。本书内容全面,过程详细,可读性和实践指导性强,形成了有特点的声学和计算方法的知识框架。
装备结构服役时,受到温度、湿度、振动及噪声等多物理场的作用,其动态响应准确预测的难度显著增加。针对装备结构在复杂服役环境下的动态特性,《热结构的声振特性》通过理论建模、数值仿真和实验验证相结合,建立一套典型壁板结构在热环境下的声振特性分析方法,获得结构振动和声响应随温度的变化规律,从理论上解释演化过程的原因,揭示热载对结构动态特性的影响机理,发展针对几何非线性和高频响应预测问题的高效仿真计算方法,为复杂热结构的声振响应预测提供参考依据和技术手段,并对潮湿环境下复合材料壁板的声振特性进行讨论。
本书是作者在清华大学航天航空学院所讲授的研究生课程“结构优化设计”讲义的基础上,对有关内容做进一步整理和补充编写而成的。全书分为两篇。第1篇为基础部分,前5章大致涵盖了结构优化的基本概念、一般性理论和较为常见的求解方法; 第6~8章介绍了一些在大规模结构优化问题的求解中十分有效的模型处理技术和灵敏度分析方法。考虑到结构拓扑优化是近20年来结构优化领域为活跃的方向,而振动和声学设计又是近年来该方向的研究热点之一。本书第2篇围绕此领域进行专题介绍。第9章对结构拓扑优化的基本思想和实现方法进行介绍,第10~13章分别针对振动和声学拓扑优化领域的四个专题进行介绍,即特征频率优化、动态柔度优化、声振耦合系统优化及声学微结构优化,其内容除了包括基本理论和方法,也汇集了作者及其合作者在近年的一些相关研究
《声学事件检测理论与方法》系统地介绍声学事件检测的相关理论与方法,以及**研究进展。内容包括声学事件检测的基本原理、一般数据规模下的声学事件检测、大数据规模下的声学事件检测。在一般数据规模下的检测中,重点介绍基于长时特征的检测理论与方法,包括基于基频段特征的检测、基于混合模型的检测、基于稀疏低秩特征的检测,以及基于松弛边际与并行在线的模型训练方法。在大数据规模下的检测中,重点介绍适合大数据的快速和在线式模型训练方法,包括基于支持向量机的加速训练、基于深度模型的加速训练、通用型在线及随机梯度下降算法,以及牛顿型随机梯度下降算法等。*后介绍两个典型应用:行车周边声音环境的感知以及音频场景识别。
本书论述了颗粒介质(特别是体积分数较高的颗粒介质)中的声传播问题,详细地分析了流体中的固体颗粒、液体中的气体颗粒(气泡)以及固体中的异体颗粒(包括固体和流体散射颗粒)所产生的次级波场,重点探讨了颗粒之间的散射场、黏滞波场之间的多体、多次相互作用, 进一步讨论了粒径分布以及颗粒的分形结构对声传播的影响,尝试性地研究了非线性散射问题.此外,书中还提议应用声学反演法来测量粒径分布和颗粒的体积分数等参数.研究结果可以应用于海洋物理和工程、冶炼技术、土壤沙漠地表监测和粮食保管等有关领域.本书可供声学及其相关专业的研究生、高年级本科生及从事此领域工作的科研和工程技术人员参考.