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。
本书系统总结了声学的基本现象、基础理论和处理问题的重要方法,并对声学的发展方向作了展望和预测。全书共15章,每章后均配有习题供读者练习。读者通过学习本书能够对声学的基本现象、基础理论和重要方法有全面的理解,并能够开拓视野进而提高自己的工作能力。
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。
声弹性作为力学与声学交叉研究的一个分支,主要研究弹性结构耦合振动和声辐射特征及规律。本书全面系统介绍结构声弹性理论及振动和声辐射计算与建模方法,注重理论性、规律性和应用性。全书分为上下两卷,上卷第1~6章,下卷第7~10章。上卷介绍解析方法,主要包括无肋、加肋与分层无限大和有限大弹性平板、无限长和有限长弹性圆柱壳、弹性球壳等规则形状结构的耦合振动与声辐射模型及求解方法。
本书系统地介绍传感器阵列尤其是声学传感器阵列的超指向性原理、方法及其应用。本书共7章,主要讲述相位模态域、特征波束分解与综合、Gram-Schmidt模态波束分解与综合和波束图综合等超指向性原理和方法,推导出一些解析闭式解,并对大部分理论给出对应的实验结果。本书主要以作者所在课题组多年来针对超指向性问题的研究成果为基础,纳入了作者近年来在国内外重要期刊和会议上发表的论文,同时也参考了少量其他课题组的研究成果。
本书为系统介绍消声器声学理论与设计的专业著作。全书共10章,第1章简要介绍消声器设计所需要的声学与噪声分析基础知识,第2章介绍管道中的声传播理论,第3章介绍管道消声系统的数学表述方法以及相关问题的表述与求解方法,第4~8章详细介绍消声器声学性能计算的一维平面波理论、三维解析方法、有限元法、边界元法和时域方法,第9章介绍消声器声学性能测量方法以及吸声材料、声源阻抗和管口反射系数的测量方法,第10章讨论消声器的典型应用及其设计。
本书系统而深入地介绍了水中静态目标声散射机理的主要理论及其信号处理算法,结合目标声散射的实验结果,建立了与水中目标声散射物理规律相匹配的信号分析与处理的框架。书中围绕水中目标声散射理论、信号处理技术及实验三个方面展开研究,主要内容包括水中目标声散射的基本概念、基本理论,以及声散射特性、目标声散射回波信号时频域特征、多角度声散射特征、水中目标声散射实验研究等。
本书主要介绍MIMO声呐成像原理与技术,主要内容包括声呐成像基本原理、MIMO声呐成像基本原理、基于虚拟阵列的MIMO声呐成像方法、基于带宽合成的MIMO声呐成像方法、基于低运算量处理的MIMO声呐成像方法、基于时间分集的MIMO声呐成像方法、基于解卷积的MIMO声呐成像方法等。在介绍MIMO声呐成像原理的同时,给出不同成像方式(二维成像、三维成像、条带式测深与扫海等)所需的阵型、波形、回波处理流程,建立了完整的方法体系,为实现小尺寸、低成本、高分辨成像奠定原理和方法基础。
本书系统介绍了声学边界元方法的基础理论及快速多极子加速求解的基本理论与核心算法,主要内容包括声学边界元方法理论基础,声学边界元方法、边界元有限元耦合方法、自由空间的快速多极子边界元方法理论,快速多极子边界元方法的若干专题,包括多联通域、半空间声学问题、声辐射模态分析和声学优化设计应用,以及丰富的计算分析案例。