第一章 质点振动系统 15
1-1 质点的自由振动 16
1-1-1 振动方程及其解 16
1-1-2 初始条件 18
1-1-3 振动的能量 19
1-1-4 弹簧质量对系统固有频率的影响 20
1-1-5 弹簧串联与并联系统的振动 22
1-2质点的阻尼振动 24
1-2-1 振动方程和解 24
1-2-2 阻尼振动的能量 27
1-3 质点的强迫振动 28
1-3-1 无阻尼系统的强迫振动 28
1-3-2 有阻尼系统的强迫振动 30
1-3-3 强迫振动的能量 32
1-3-4 速度振幅和位移振幅的频率响应 33
1-3-5 强迫振动的过渡过程 37
1-4 机电类比 41
1-5 耦合系统的自由振动 48
1-5-1 两个自由度耦合系统的自由振动 48
1-5-2 两个自由度系统自由振动的举例 54
1-5-3 两个自由度耦合系统的强迫振动 59
第二章 弹性体的振动 65
2-1 弦的振动 65
2-1-1 弦振动方程 65
2-1-2 弦振动方程的一般解 67
2-1-3 自由振动的一般规律——弦振动的驻波解 68
2-2 棒的纵振动 72
2-2-1 棒的纵振动方程 72
2-2-2 两端固定的棒的振动 74
2-2-3 两端自由的棒 76
2-3 膜的振动 76
2-3-1 膜振动方程 77
2-3-2 矩形膜振动 78
2-3-3 圆形膜振动 82
2-3-4 圆膜对称自由振动的一般规律 85
第三章 理想流体介质中声波的传播 88
3-1 引言 88
3-1-1 表征声场的声学量 89
3-1-2 几点假设 91
3-2 理想流体介质中的三个基本方程 92
3-2-1 运动方程 92
3 2-2连续性方程 94
3-2-3 状态方程 96
3-2-4 声波传播速度 98
3-3 理想流体中小振幅波传播的波动方程 99
3-3-1 波动方程的导出 99
3-3-2 声速度势 101
3-4 声场中的能量关系 102
3-4-1 声能密度 102
3-4-2 声能流密度 103
3-4-3 声强与声功率 104
3-5 声压级和声强级 105
3-6 平面声波在无界空间中的传播 107
3-6-1 平面波波动方程及其解 107
3-6-2 振速和声压的关系 109
3-6-3 声阻抗率与介质特征阻抗 110
3-6-4 电声类比的概念 111
3-6-5 平面声波的能量关系 111
3-6-6 任意方向传播的平面波声压表达式 113
3-7 平面声波的反射、折射和透射 114
3-7-1 声学边界条件 114
3-7-2 平面波垂直入射到两种介质平面分界面 115
3-7-3 平面波斜入射到平面分界面上 118
3-7-4 平面波在介质层上反射和透射 122
3-8 声波的干涉 131
3-8-1 迭加原理 131
3-8-3 声波的相干性 132
3-8-2 驻波 132
3-9 均匀球面声波的传播 134
3-9-1 波动方程及其解 135
3-9-2 球面声波的声阻抗率 136
3-9-3 球面声波的声强和声功率 139
3-10 柱面声波的传播 140
3-11 声波在管中的传播 143
3-11-1 相速度和群速度 143
3-11-2 矩形管中的声波传播 145
3-11-3 圆柱形管中声波的传播 153
第四章 声波的辐射 157
4-1 辐射阻抗 157
4-2 均匀脉动球源的辐射 160
4-2-1 脉动球的辐射阻抗 160
4-2-2 声辐射与球源大小的关系 162
4-2-3 辐射声场的性质 163
4-3-2 指向特性 165
4-3 点源辐射器组 165
4-3-1 两个同相振动的点源 165
4-3-3 线性点源阵列 169
4-3-4 声偶极辐射 173
4-3-5 镜像原理 175
4-4 球形声源的辐射 176
4-4-1 波动方程及其解的形式 176
4-4-2 辐射声场举例 180
4-5 圆形平面活塞辐射器 183
4-5-1 点声源 183
4-5-2 圆形活塞辐射器的辐射阻抗 184
4-5-3 平面辐射器的指向性 189
4-5-4 圆形活塞式辐射器的远场特性 192
4-5-5 近场特性 194
4-6 均匀脉动柱面的声辐射 196
4-7 基阵的互辐射阻抗 198
第五章 声波的散射 204
5-1 平面波在球面上的散射 205
5-1-1 刚性不动球散射声场的声压 205
5-1-2 散射波强度和散射功率 209
5-1-3 刚性不动微小粒子对平面波的散射 211
5-2 刚性圆柱的散射 213
5-2-1 散射波场的声压和声场 214
5-2-2 细柱的散射 217
第六章 声波的接收 220
6-1 接收器表面的声压 220
6-1-1 接收器表面的实际声压 220
6-1-2 声场畸变与接收器失真 223
6-2 接收器的响应和指向性 224
第七章 声波的吸收 236
7-1 介质的黏性吸收 236
7-1-1 黏性流体介质中的波动方程 237
7-1-2 黏性介质波动方程的解 238
7-1-3 黏性介质的声速及吸收系数 239
7-2 介质的热传导吸收 242
7-3 声波吸收经典公式的讨论 245
7-4 分子弛豫引起的吸收 247
7-4-1 气体弛豫吸收的简单理论 248
7-4-2 纯水的弛豫吸收 254
第八章 非线性声学 257
8-1 有限振幅波的非线性及其传播特性 258
8-1-1 有限振幅波基本关系式 258
8-1-2 有限振幅声波的波函数 261
8-2 有限振幅声波波形的非线性畸变 264
8-2-1 波形的畸变 264
8-2-2 畸变波形的谐波分析 267
8-3 有限振幅声波的介质吸收 269
声学基础习题 273
参考文献 280