天坛建筑声学现象的新解释和新发现

天坛建筑声学现象的新解释和新发现施滨刚（哈尔滨市师范学校哈尔滨）北京天坛建于十六世纪，它以宏伟庄严的建筑风格著称于世，更以其奇特的声学现象亨誉世界。关于这些声学现象的科学说明最早见于１９５３年２期《科学通报》上的汤定元先生文章中，四十多年来，我国教科...     

气液同轴式喷嘴自激振荡的试验现象和声学模型及对火箭发动机不稳定燃烧的影响

首先简述了气液同轴式喷嘴的试验现象。在一定的工作条件下，同轴式喷嘴会产生啸叫，随气、液喷注压降的连续变化，啸叫会周期地产生和消失。通过对试验现象的分析，又提出了喷嘴啸叫的声学模型：喷嘴的自激振荡是环形通道中气流与液体喷嘴气涡共振的结果。声学模型能很好地解释冷态试验现象。最后，将喷嘴自激振荡的现象与模型和液氢液氧火箭发动机的不稳定燃烧的热试结果进行了比较。声学模型能较好地解释热态试车的主要结论。以同轴式喷嘴为喷注器的液氢液氧火箭发动机的高频不稳定燃烧现象有可能是喷嘴自激振荡引起燃烧室中压力振荡的结果。     

超声波与疾病诊断

 声学是物理学的一个分支,它起源于有关听觉和语言现象的解释。一般说来,声是指弹性介质中的机械扰动,如压力、质点位移、质点速度等的变化。     

岩石等非线性介观弹性固体材料的谐波特性的超声研究

岩石、混凝土等非线性介观弹性固体材料显示出与经典的非线性声学不同的非经典非线性声学现象，比如滞后现象、离散记忆等。本文实验研究了超声波在岩石材料中产生的基波、二次、三次谐波随声源幅度的依赖关系，研究了岩石的超声衰减，与金属材料的进行了对比；并且将浸水后的混凝土与浸水前的混凝土的超声谐波特性进行了对比，对此实验现象作出了定性的解释。此研究有利于岩石等非线性介观弹性固体材料的无损检测的研究。     

昆特管实验原理分析

根据声学原理对昆特管演示实验进行分析,给出了对实验现象细节的一种物理解释,即在昆特管中除主驻波模式之外还激励起了最低一级高次驻波模式振动,昆特管内的声波场实际上是主驻波模式和最低一级高次驻波模式叠加形成的声波场.     

岩石等非线性介观弹性固体材料的谐波特性的超声研究

岩石、混凝土等非线性介观弹性固体材料显示出与经典的非线性声学不同的非经典非线性声学现象,比如滞后现象、离散记忆等.本文实验研究了超声波在岩石材料中产生的基波、二次、三次谐波随声源幅度的依赖关系,研究了岩石的超声衰减,与金属材料的进行了对比;并且将浸水后的混凝土与浸水前的混凝土的超声谐波特性进行了对比,对此实验现象作出了定性的解释.此研究有利于岩石等非线性介观弹性固体材料的无损检测的研究.     

质量流率对旋转爆震波传播速度影响实验研究

实验研究了质量流率对旋转爆震波传播速度的影响,结果表明:对于给定几何结构的发动机,存在一个临界质量流率,当质量流率小于该值时,旋转爆震波的速度较低且存在较大随机性;当质量流率大于临界值时,旋转爆震波的速度变化趋势与CJ爆震理论一致。针对低质量流率工况下出现的较大速度亏损现象,提出了两种导致该现象的可能机制,即燃烧室发生声学耦合燃烧和燃烧产物在爆震波到达之前与反应物充分混合,进一步分析对比了这两种机制,分析结果表明,两种假设都能够较好解释低质量流率下爆震波的较大速度亏损现象,但燃烧室发生声学耦合燃烧的假设更符合实验结果。     

含空腔的功能梯度声学覆盖层水下吸声特性

针对传统的声学覆盖层吸声频带窄的问题,基于功能梯度材料的特点提出了一种含空腔结构的水下功能梯度声学覆盖层结构,引入梯度有限元法建立了功能梯度型声学覆盖层的水下声学计算模型,研究了功能梯度声学覆盖层结构的水下吸声特性.与传统的功能梯度结构声学建模方法相比,在保证计算精度和计算效率的基础上,文中所建立的功能梯度结构声学计算...     

环境声的听觉感知与自动识别

<正>陈克安著北京:科学出版社,2014,348页,定价:128元声学是声音的科学,研究声音的产生、传播、接收和效应。声或声音原指人耳听觉所能觉察的空气中传播的振动现象。人类认识声音自语言始,通过观测声学现象,研究其规律,人们很早就认识到声的波动性质,并创造了声学设备(主要是乐器),发展了测试方法,取得不少重要结果。但直到17世纪初伽利略提出频率和周期的概念止,都没有对振动和波动的本质的研究,当然也没有声速的概念。原因在于没有找到描述特定声学(物理)现象的特性的物理量及其测量方法。     

音频分析软件在声学中的应用

介绍如何利用计算机通过基于声卡的虚拟仪器来演示各种声学现象，使学生从“看声音”中得到学习的乐趣，加深对声学基本概念的理解。     

声海洋学

在二次世界大战中和战后,声学与海洋学结合很紧密,如海洋生物噪声、深水散射层、水下声道等声学现象,都在海洋学研究中找出根据。声在海洋中能传播很远,因此公认声学方法是测量和监视海洋的有力工具。但后来两者有些脱节。水声学中经常发现20分贝以上的起伏现象,但海洋学关心的主要是大尺度和长时间的过程。两个学科各走自己的路,这对两个学科都很不利。海洋学主要关心大尺度现象,而忽视了含有99％动能的中尺度和小尺度的现象,而水声学则发明了自己的海洋,引入均匀各向同性的湍流的概念。起伏现象用一个冻结的     

声子晶体的负折射

通过对声子晶体负折射的实验和理论进行梳理,提出可以通过从对称性角度理解声波在周期性结构中的散射,来理解声学负折射现象的物理机制.在此启发下,本文继而运用有限元模拟,通过改变背景介质的声学常数,成功展示了声波在声子晶体中的负折射现象.     

压电晶体换能器在声学实验中的调配

本文根据受迫振动的数学分析，解释了阻尼对共振频率的影响，找到了提高压电晶体换能器在声学实验中振幅传递效率的方法。     

相干声线跟踪理论中的周期界面迭代散射 仿真方法*

界面声反射模拟是室内复杂声学现象仿真的关键。针对传统声学仿真方法对于周期散射结构存在条件下声场仿真精度较低的问题,本文发展了一种基于迭代散射模型的室内相干声线跟踪法。此方法以经典的相干声线跟踪法为基础,将室内中常见的周期散射结构进行几何形状上的简化处理,然后依据周期散射定理给出声波在界面上的散射方向及能量,并将原始声线迭代分裂为相应的散射子声线,继续对其跟踪处理,此迭代散射模型对周期散射结构上的界面散射现象进行了准确的模拟。数值验证结果表明,本文方法可以有效地在低频段提高室内声场仿真精度,可为具有复杂散射现象的室内仿真提供新思路。     

地质声呐记录的图像处理与地层识别技术研究

对我国长江口和东海海区的典型声学地层剖面图所显示的图像特征的物理本质作了分析，归纳出９个方面的主要图像特征，并指出可以分别根据其中４个特征对９类可能存在的地层的地质属性进行分类和识别．在此基础上本文讨论了应用基于概率计算的Ｂａｙｅｓ图像分类器对声学地层剖面图进行地质解释的问题．     

探照灯光斑移动现象的再讨论

指出用传统的"平行线"模型和光速有限来解释光斑移动现象,当将情况推广到极限时,会出现一些局限,并提出了一种新的与实际情况更符合的"同心圆"模型,由此可以解释光斑移动现象.     

利用船舶噪声的自相关与倒谱联合估计多径时延

对2007南海试验中多个航路船舶噪声的自相关和倒谱特征进行了分析研究,结果发现:近距离处倒谱图中的时延峰曲线消失、自相关相对倒谱有更高的时延峰检测信干比。类似现象此前未见报道,说明在一定条件下采用单一自相关法或倒谱法均难于连续检测时延峰。为解决这一问题,首先应用射线声学理论结合数值仿真,解释了该试验现象的产生与“随距离减小,倒谱和自相关的时延峰绝对幅度分别减小和增大”的性质有关,进而提出了一种利用船舶噪声的自相关和倒谱联合估计多径时延的方法。海试数据处理结果表明:本文方法能够稳健地跟踪多径时延峰,有效地弥补传统单一自相关法和倒谱法的不足,对解决多径时延的连续估计问题有明显效果。      

超声复合振动系统中的“局部共振”现象──20年来的应用和机理分析情况

本文作者及当时合作者在《应用声学》的创刊号中报道了超声振动系统中“局部共振”现象的发现及其一项应用。20年来,国内一些作者或者分别介绍了本现象在不同场合的应用,或者分别分析了这个现象的机理。值此《应用声学》庆祝创刊20周年之际,西文回顾了这些前期工作,提出了自己的一种关于机理的观点,并对“局部共振”现象的实用意义作了新的评价,希望能进一步促进这个现象的应用和对它的讨论。     

Acoustics for Engineers,the 3rd editionEI北大核心CSCD

XIANG Ning (向宁),BLAUERT Jens (布劳尔特)著Springer-Verlag与ASA Press联合出版,2021声学是研究机械波的产生、传播、接收和效应的科学,是物理学中传统学科之一。声学与其他自然科学及应用技术的结合,形成了近代声学的各分支学科。特别是声学与电子、建筑、环境、机械等应用技术的结合,形成了工程应用声学,并在实际中有广泛的应用。近年来随着声学通信、计算机与声学信息处理技术的发展,适用于工程应用的声学基础课程也逐渐成为相关专业研究生和大学高年级本科生的选修课程。     

现代音乐声学——一门显示音乐与物理的联系及当代科学、文化发展特点的交叉学科

 现代音乐声学是由传统的音乐声学发展而来的。传统的音乐声学主要是乐器声学。本文从科学与艺术结合的角度来阐述。一、当代科学、文化发展的特点除了各门学科本身的不断发展、深化、提高、扩展以外,当前的科学、文化发展有以下三个显著的特点:一是各种学科的交叉渗透达到了一个新的阶段。