绪论4 怎样学习振动与声基础 内容简介

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所属分类:振动与声基础

怎样学好振动与声基础这门课程?振动与声基础主要讲授的内容与重点。

首先这个课程一开始讲振动,实际上振动学是力学的一个分支学。但是因为声是机械振动的传播,所以总要从这里开始,要了解描述介质质点振动需要哪些参量,这些参量之间有什么关系。为了便于分析这些参量之间的关系,所以借着学过的电子技术中学过的电路知识,在这个课程里,也介绍一下机电分析,就是质量相当于电路上的什么东西,电流相当于电路上的哪一个量。知道描述一个机械振动是哪些主要的参量,然后能够利用这个机电类比知识能够分析了解这些参量之间的关系就够了。

接下来讲静态流体介质中小振幅波的波动方程,这是整个课程最主要的重点。从这个波动方程怎么来的,从这个质量元的运动方程,体积元的连续性方程和物质本身的状态方程来形成这个波动方程。所有后面的问题的讨论都离不开这个小振幅波波动方程,所以对这个方程怎么来的,它到底在什么条件下成立,什么条件下不成立。任何定理它都有一定的适用范围,对波动方程同样的。虽然很重要,我们要搞清楚它怎么来的,怎么用,而且要搞清楚它的适用条件,最好你能够自己根据质量元,体积元,根据它的这个状态方程,你自己能推出这个波动方程。为了描述根据这个波动方程我们可以得到的声的一些基本性质,所以下面会接着介绍一下平面波、球面波、柱面波,它的数学表示是什么,什么叫波阻抗,以及它的一些碰到不同界面的反射和折射的规律。声波碰到了不同介质的界面的时候它会产生反射折射,这时候反射折射条件是什么。得从规律去推规律,然后从概念去推概念,这样学出来的结果才有用。

声学基础还要讲讲声的发射和接收。声的发射和物体的振动有什么关系,它和物体的形状以及它周围的环境又有什么关系。

接着还会讲对声学来说很重要的一条,就是声实际上说穿了有两个基本特点,一个基本特点我一开始的时候就说了,声只要有物质不管这个物质是什么样子,它总能通过,因为它是一种振动状态传递,有物质就可以有振动,这是声的一个基本特点。声的第二个特点,就是声只要碰到什么物体它都会产生散射或者衍射或者反射。讲声的衍射和散射的时候,这里又会介绍一个很重要的公式,我们叫做克希霍夫公式,克希霍夫公式和波动方程式这两个是整个声学基础里两个最基本的公式,所有其他的结果都是从这里导出的一些结果。不过更重要的,还是刚才说的波动方程式,因为克希霍夫公式实际上也是从波动方程式导出的。波动方程式讲的是某一个体积元,而克希霍夫公式利用格林定理把体积元的结果转换成某个面的面分布的元的一个结果。克希霍夫公式之所以有用,因为有很多时候我们碰到的一些声源它可能是一些面分布的。记住碰到面分布元,你可以用克希霍夫公式,体分布元你还是得用波动方程式。克希霍夫公式从波动方程式来的,波动方程式它的应用条件是什么,克希霍夫公式应用条件也只能是在这个范围之内。然后记住得到的某些物理规律,就行了。

当然声学还会讲点其他的问题,比如说讲声的吸收。声的吸收呢,就告诉你有些什么原因会造成物质对声的吸收。实际上是 3 种原因,就是粘滞、热传导和迟豫吸收。

现代讲究创新,什么叫做创新?就是你利用你所知道的这些规律和概念去解决一些前人没有解决的问题,去提高工农业生产的效率和改善人民的生活,我相信大家一定能够很好的利用在学校的机会掌握有用的知识,在今后的工作中间不断地跟上科学技术的发展,取得更新的更大的成就。

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