琵琶的声学特性

本文给出中国民族弦乐器琵琶的基本声学特性。分析了琴面板、琴马的振动模式和琴体振动声辐射的频率特性。从用琵琶弹七声音阶音得到的声频谱得出的频谱包络来分析琵琶声频谱的规律，基本上是每千赫频段内有个主要的包络峰。文中还给出演奏琵琶的指法弹和挑，实音和虚音的特点。     

横向磁场中大挠度金属薄板的混沌振动

利用Karman关于板的大挠度理论,考虑涡电流在板中引起的Lorentz力,导出了在横向磁场和横向载荷共同作用下薄板的非线性运动方程.借助Bubnov-Galerkin法将非线性偏微分方程转化为含三次非线性项的常微分方程.在定性分析的基础上,利用次谐轨道的Melnikov函数给出了发生Smale马蹄型混沌运动的阈值条件,进而数值计算了系统的分岔图、相应的相图、Poincaré映射和时程曲线,给出了混沌运动的数字特征.分析结果表明:磁感应强度和外载荷都会影响系统的振动特性. 关键词： 金属薄板 大挠度 横向磁场 混沌振动     

水声作用下矩形弹性-粘弹性复合板的振动和散射声近场(Ⅱ)——矩形弹性-粘弹性复合板散射声近场研究

本文根据作者前一篇文章导出的复合粘-弹性薄板弯曲振动方程给出板振动简正模式的级数解,计算和分析了声波入射时,矩形复合粘弹性障板的振动;研究了密介质中,复合板简正模振动和其二次辐射场之间作用,以及不同模式振动之间由于辐射场引起的互耦合作用;数值计算了简支矩形板各号简正模的自耦合和互耦合系数随kl_1的变化关系,(r=l_2/l_1作为参变量,k为波数,l_1,l_2分别为板的两对边边长);并计算了复合障板在不同频率声波作用下各号模的复数振幅值;进而计算了不同频率声波作用下,板振动二次辐射声的近场声压分布。     

京胡和二胡的共鸣器

本文主要是对京胡和二胡共鸣器的理论分析。从膜与琴筒内声波的耦合振动出发,给出共振频率和共振响应的近似解,并与实验结果进行比较。对于二胡的共鸣器,由实验的声压分布推算琴筒开口格板的声阻抗率作为格板的影响。文中还给出共鸣器辐射场声压频率特性的例子。     

居家实验：硬币弹跳

本文给出了居家环境下基于智能手机研究硬币弹跳的声学频率和产生的共振模式一种方案。理论上首先根据圆板的振动方程,给出了硬币固有振动频率的表达式。之后结合特定边界条件,利用有限元的方法分析了三种类型硬币的固有振动模式及对应频率。实验上利用智能手机测量了不同硬币在自由振动时产生的声音频率,并与模拟计算结果进行比较,给出了合理的误差分析。该居家实验方案简单有趣,物理原理丰富,易于在基础物理实验教学中推广。     

在电负载下压电板的厚度振动

在文献[1]中,我们给出了一些简单而重要的单模压电振动系统在电负载下的振动特性,给出了谐振频率、位移和应力分布随电负载的变化。我们现在来讨论另一类重要而复杂一些的多模耦合的压电振动系统——压电晶体板在电端具有电负载时的厚度振动问题。结果将表明,Tiersten分析过的压电板厚度振动的著名结果将是我们在电开路和短路条件下的特例。     

4-N-甲基苯乙烯砒啶盐衍生物振动超极化率的理论研究

在双谐振子近似下，利用耦合微扰Hartree-Fock方法计算了4-N-甲基苯乙烯砒啶盐衍生物分子的静态振动第一超极化率和红外与拉曼光谱，给出了对静态振动第一超极化率起主导贡献的两种简正振动模式. 研究发现，标题分子的静态振动第一超极化率都比较大，且与静态电子第一超极化率呈较好的线性关系. 首次提出了利用红外与拉曼光谱特征峰标识的振动模来估算振动第一超极化率大小的少模方法. 结果表明，少模方法用于估算振动第一超极化率的大小是可行的.     

悬臂方薄板振动的辐射声场及竖裂纹对其频谱的影响

在将悬臂板挠度表示为正交多项式之和的基础上，利用瑞利-里兹方法求解了悬臂板的前几阶振动模态频率及挠度．进而利用瑞利积分求解了其自由振动辐射声场的分布规律。用分区技术的瑞利-里兹方法求解了竖裂纹对悬臂板低阶模态频率的影响，并将计算结果与有限元结果作了对照。实验上用小球撞击法测定了含竖裂纹悬臂板辐射声场的频谱，谱成分与有限元结果基本符合。     

双层弹性支撑板的水下宽带隔声

为实现水下宽带隔声,提出了一种由弹性元件支撑两块刚性端板构成的双层弹性支撑板结构。采用弹簧振子振动分析法和声传播理论,建立了平面波入射的水下隔声理论模型,分析了结构参数对隔声量的影响规律,结果表明足够小的弹性元件单位面积弹性系数或足够大的端板单位面积质量都可以连续一致地提高隔声量.仿真分析了双层弹性支撑板的振动位移和声输入阻抗,比较了双层弹性支撑板与连续介质层的隔声特性,结果表明,降低弹性元件质量,有助于在低频段消除半波全透射现象.在同厚度、同质量、同静态压缩率条件下,双层弹性支撑板能更好的降低两侧流体的振动及声耦合,隔声频带更宽,带内一致性更好,隔声量更大.      

金属－压电陶瓷中厚度层合环板的动力分析

本文分析了电策动下，由半径不同的压电陶瓷和金属构成的中厚度层合环板的振动问题．在考虑中厚度层合环板变形特征的基础上，得到了其动力学基本方程．利用半解析单元法，得到了中厚度层合环板在各种边界条件下的振型和固有频率．此外本文还讨论了环板的振动转化为紧贴其上的转子的连续转动的现象．     

分子碰撞振动激发的一种计算方法

研究原子和双原子分子碰撞的振动激发过程，需要求争一组振动耦合微分方程组，给出了此方程组的一种数值求解方法，推导了ＩＯＳ近似下的振动激发截面公式，将方程化简为无量纲形式，然后给出了解方程的方法，最后给出应用这种方法计算的一个例子，并与实验结果进行了比较。     

弹跳运动中混沌现象的电子模拟

给出了一个电子实验电路，用以模拟刚性小球在振动台面上的弹跳运动，可给出在逐渐增大台面的振动幅度或振动频率时，小球表现出的从规则运动到无规运动的各种动力学行为。     

电吉他的工作原理

 电吉他由于被广泛的应用于摇滚乐里,所以也称摇滚吉他。如图1所示,电吉他由琴头、琴颈、拾音器、琴桥、护板构成,顾名思义电吉他是需要接电的,它与一般吉他区别最大的是没有共鸣音箱,不是以箱体的振动发声,而是采用电子拾音器来接受声音,通过扩音器把声波信号放大,它的琴身是实体而非中空的音箱,在琴身上装有两块或三块磁铁,它们被做成拾音器。图1电吉他拾音器是电吉他最关键的设备,如图2所示。一根导线在一个小的磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。磁铁产生的磁场使弦线磁化,弦线反过来会产生自己的磁场,当弦线被拨动而产生振动时,它相对线圈运动,使通过线圈的磁通量发生变化。     

基于声辐射模态讨论声能量辐射与传递

声辐射模态表示了振动声源表面的辐射模式。基于声辐射模态讨论了振动声源表面声能量辐射和声场中声能量传递的性质,给出声能量辐射和传递的模式。采用表面声强描述振动声源表面的声能量辐射,采用声强描述声能量在声场中的传递。表面声强和声强可分解成两部分,一部分将辐射的声能量传递到远场;另一部分表现为振动声源与声场之间的能量交换。针对矩形板分析了声能量辐射和传递,数值计算结果与理论结果一致。结果表明基于声辐射模态讨论声能量辐射与传递是可行的和有效的。     

振动颗粒混合物中的三明治式分离

在竖直振动两种颗粒的混合物的实验中，观察到了一种新的分离现象——“三明治”式分离，即大而重的颗粒被夹在两层小的轻颗粒之间.这不同于“巴西果”效应导致的大而重的颗粒在上的两层有序结构.实验表明当振动加速度大于某个临界值时这种三层有序将取代两层结构，而且是稳定的.实验中观察到导致“三明治”式分离的两种不同的分离过程.对这两种过程的物理机理及其与振动加速度、振动频率及颗粒尺寸等因素的关系做了研究，并给出了相图. 关键词： 颗粒物质 振动 有序结构 三明治式分离 巴西果效应     

测量高斯光束直径的朗琴尺法

朗琴尺可用于快速精确地测量高斯光束的直径。本文介绍一种朗琴测量法的理论分析。其在理论上的主要结果是光束直径与被测参数(P_(max)与 P_(min))之间的一个很简单的关系式。将此方法同常用的针孔、狭缝及刀口法加以比较,讨论了朗琴方法的主要优点,给出了这种方法在应用上的一些注意事项。     

阻尼受击板的时域建模及声音合成

为满足声源辨识中对合成冲击声的迫切需求,建立了球-板撞击的时域模型,提出一种时域快速求解方法,并进行了实验验证.首先给出一种将时域有限差分法(FDTD)和模态展开法(MEM)相结合的时域混合方法,求解板的振动方程,并解决了混合方法中MEM的模态截断和初值问题,及两种方法中阻尼的一致性问题;随后,给出了简支矩形板的冲击声计算结果,通过与FDTD方法的运算量进行对比,验证了混合方法的高效性;最后,针对自由边界下的L形板进行了实验验证.结果表明,与传统FDTD方法相比,时域混合方法在保证合成冲击声精度的前提下可将计算效率提高100至1200倍。      

大尺寸夹心式压电超声换能器的设计

现有的夹心式压电超声换能器的设计方法多从一维理论出发，它对横向尺寸较大的换能器并不适用．本文研究了大尺寸夹心换能错的铝合振动，通过引人振动体的等效弹性系数，推出了换能器的耦合振动频率方程，并给出了换能器纵向共振频率的设计准则．与数值法相比，本方法计算非常简单．与一维理论的计算结果相比，利用本文理论得出的换能器的纵向共报频率与实测值更加符合．     

傅科摆运动规律的研究

先写出傅科摆动力学微分方程；接着证明傅科摆只在地球两极处正则动量守恒，并求出傅科摆的v_θ,v_φ与θ关系式；然后通过数值模拟发现一个有趣的现象，即傅科摆在水平面的振动形成“拍”现象，在竖直方向上振动周期为■;最后给出傅科摆振动近似解，得到傅科摆进动周期■;并给出傅科摆进动轨迹闭合周期解的条件■为正整数).     

对镶在圆柱障板上单块有限复合板散射近场的研究

本文提出了预测镶在圆柱障板上一块具有三层加筋结构的复合材料有限板的振动特性和近场散射特性的理论模型。研究了在密介质中振动系统和入射声场的互作用以及不同振动之间由于辐射场引起的互耦合作用,数值计算了简支镶嵌在圆柱障板上的单块有限复合板的各种振动模式自耦合和互耦合系数,计算分析了有限复合板的振动再辐射近场特性。设计进行了测定有限复合板系统的近场实验。实验结果与理论计算结果符合较好。