固体中的声场和波PDF电子书下载

第一章 质点位移和应变 1

1.1 质点位移和位移梯度 1

1.2 应变 6

1.3 “局部”转动 12

1.4 作图表示 15

1.5 变换特性 18

1.6 符号表示法和缩写下标 24

习题 30

参考文献 31

第二章 应力和动力学方程 32

2.1 彻体力和体力矩 32

2.2 牵引力和应力 33

2.2.1 一任意取向表面上的应力 36

2.2.2 变换特性 40

2.3 声学的动力学方程 41

2.3.1 平动运动方程 41

2.3.2 转动运动方程 44

2.4 缩写下标 48

习题 51

参考文献 53

第三章 固体的弹性性质 54

3.1 弹性劲度和顺度 54

3.2 变换特性 58

3.3 缩写下标 61

3.4 用缩写下标进行变换 70

3.5 阻尼和衰减 82

习题 92

参考文献 95

第四章 声学和电磁学 96

4.1 电磁和声的类比 96

4.2 电磁场方程 98

4.3 声场方程 100

4.4 平面电磁波和平面声波的比较 102

4.5 边界条件，反射和特性阻抗 118

习题 125

参考文献 129

第五章 功率流和能量平衡 130

5.1 能量守恒关系 130

5.2 电磁场的坡印廷定理 130

5.3 声场和坡印廷定理 137

5.4 c和s的物理现实性条件 143

5.5 复功率流 145

5.6 时间简谐场的复坡印廷定理 147

5.6.1 电磁场 148

5.6.2 声场 150

习题 155

参考文献 157

第六章 各向同性固体中的平面声波 158

6.1 声波方程和克利斯托费尔方程 158

6.2 弹性各向同性条件 160

6.3 各向同性固体的克利斯托费尔方程 162

6.4 各向同性固体的传输线模型 165

6.5 出彻体分布力激发的平面波 171

习题 179

参考文献 185

第七章 各向异性固体中的平面声波 186

7.1 晶体对称性 186

7.2 s和c的对称特性 190

7.3 各向异性固体的克利斯托费尔方程 200

7.4 慢度(或倒速度)表面 202

7.5 质点速度偏振的正交性 210

7.6 能速度 211

7.7 径向表面和法向表面 214

7.8 群速度 218

7.9 纯模方向 227

7.9.1 对称平面中的传播 229

7.9.2 垂直于转动轴的传播 229

7.9.3 沿转动轴的传播 230

7.10 各向异性固体的传输线模型 232

7.11 各向异性固体中的声阻抗 238

7.12 法拉第旋转和旋声性(Rotary Activity) 242

7.12.1 法拉第旋转 245

7.12.2 旋声性 248

习题 250

参考文献 256

第八章 压电性 258

8.1 压电效应的一维模型 258

8.2 压电本构关系 264

8.3 固体热力学 269

8.4 压电矩阵的转置对称性 272

8.5 压电矩阵的晶体对称性 273

8.6 压电体中的均匀平面波 274

8.6.1 一般特性 274

8.6.2 形式耦合波理论 285

8.6.3 准静态近似 292

8.6.4 压电增劲弹性常数和机电耦合常数 298

8.7 压电介质的坡印廷定理 304

8.8 压电体的传输线模型 309

8.9 分布压电源的平面波激发 312

8.10 圆形薄片压电换能器 318

8.10.1 阻抗矩阵和导纳矩阵 320

8.10.2 导抗矩阵元 323

8.10.3 电输入阻抗 328

8.10.4 转换损耗 332

8.10.5 等效电路 335

习题 337

参考文献 342

附录1 柱坐标和球坐标 345

1.1 基本的微商算符 345

1.1.1 柱坐标 345

1.1.2 球坐标 345

1.2 矢量的梯度和对称梯度 346

1.2.1 柱坐标 346

1.2.2 球坐标 348

1.3.1 柱坐标 349

1.3 应力的散度 349

1.3.2 球坐标 350

1.4 本构矩阵 351

附录2 材料性质 352

2.1 机械性质 352

2.1.1 晶体对称类和质量密度 352

2.1.2 顺度矩阵和劲度矩阵的对称性 354

2.1.3 劲度常数和顺度常数之间的关系 357

2.1.4 顺度常数s？ 359

2.1.5 劲度常数c？ 362

2.2 压电性质 366

2.2.1 ［di?］和［ci?］的对称性 366

2.2.2 压电应变常数dj？ 368

2.2.3 压电应力常数ei？ 370

2.3 电学性质 372

2.3.1 ［？］的对称性 372

2.3.2 压电材料的相对介电常数 373

2.3.3 非压电材料的相对介电常数 375

附录3 平面声波的性质 376

3.1 各向同性固体和各向异性固体和克利斯托费尔方程 376

3.2 各向同性固体和各向异性固体的慢度表面 377

3.2.1 各向同性 377

3.2.2 立方晶系 378

3.2.3 六角晶系 381

3.2.4 三角晶系 383

3.2.5 四方晶系 387

3.2.6 正交晶系 394

3.3 纯模方向 397

3.3.1 对称方向 398

3.3.2 非对称方向 398

附录4 公式提要和单位换算表 403

4.1 场方程 403

4.2 直角坐标表示的场算符 403

4.3 坐标变换 404

4.4 矢量恒等式和张量恒等式 405

4.5 单位和换算率 405