Общие вопросы акустики

Наиболее точные измерения затухания имеют погрешность несколько процентов большинство измерений, однако, проведено с погрешностью 10—20%. Из-за чувствительности затухания к структурным и примесным особенностям образцов различие в результатах разных авторов может существенно превышать указанную погрешность. С общими вопросами акустики можно ознакомиться по [I, 4, 33, 48, 87, 132, 135, 136, 141]. [c.134]

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АКУСТИКИ [c.7]

В этой главе изложены основные принципиальные положения из всего теперь уже огромного количества нелинейных явлений, эффектов, приложений, которые исследованы и продолжают исследоваться. Теоретические основы нелинейной акустики — это часть общей теории нелинейных волн — быстро развивающейся области современной физики, изучающей общие вопросы распространения волн конечной амплитуды на поверхности жидкости, волн в плазме, мощного лазерного излучения в оптически нелинейных средах и т. д. В настоящее время имеется уже обширная литература, относящаяся к различным разделам теории нелинейных волн, в том числе и к нелинейной акустике [1 —И по ходу изложения даются необходимые ссылки на оригинальные статьи, обзоры и монографии. [c.65]

Книга рассчитана на студентов старших курсов, аспирантов и научных работников, а также на лиц, занимающихся прикладными вопросами акустики. В основу книги положен курс общей акустики, читаемый автором в Московском физико-техническим институте. [c.8]

Тематику этих исследований, публикуемых в журналах прикладной физики, механики и математики, в общих чертах можно охарактеризовать следующим образом. Первая группа дисциплин объединяет химическую, топливную и пищевую промышленность, агротехнику, целлюлозно-бумажную промышленность, коллоидную химию и физику грунтов. Каждая из дисциплин рассматривает ряд вопросов, касающихся транспортеров, пневматических конвейеров, гетерогенных реакторов, распылительных сушилок, псевдоожижения, осаждения, уплотненных слоев, экстракции, абсорбции, испарения и вихревых уловителей. В группе дисциплин, включающих метеорологию, геофизику, электротехнику, сантехнику, гидравлику, фоторепродукцию и реологию, мы сталкиваемся с такими вопросами, как седиментация, пористость сред, перенос и рассеяние, выпадение радиоактивных осадков, контроль за загрязнением воздуха и воды, образование заряда на каплях и коалесценция, электростатическое осаждение и ксерография. В механике, ядерной и вакуумной технике, акустике и медицине исследуются процессы горения, кипения, распыления, кавитации, перекачивания криогенных жидкостей, подачи теплоносителя и топлива в реакторах, затухания и дисперсии звука, обнаружения подводных объектов, течения и свертывания крови. В общих разделах космической науки и техники исследуются сопротивление движению искусственных спутников, взаимодействие космических аппаратов с ионосферой, использование коллоидного топлива для ракетных двигателей, рассеяние радиоволн, абляция, ракетные двигатели на металлизированном топливе, МГД-генераторы и ускорители. [c.9]

Пособие написано в соответствии с программой по курсу общей физики для педагогических институтов. В книгу включены и некоторые внепрограммные вопросы гравитационное поле, столкновение частиц (формула Резерфорда), основы космонавтики (движение тел с переменкой массой). Существенно расширен материал в таких разделах, как колебания и волны, акустика. [c.2]

Курс охватывает лишь некоторую часть вопросов теории звука и служит введением к более трудным разделам акустики. Изложение материала проводится достаточно подробно, чтобы читатели могли ясно представить себе физическую сущность применяемых методов, способы математического решения и анализа отдельных вопросов и способы приложения общей теории к частным задачам. [c.3]

Эта книга, разумеется, не содержит ни всех методов (их было бы трудно не только изложить, но даже просто описать и в более объемном учебнике), ни вс результатов (их, вероятно, вообще нельзя изложить даж в многотомном курсе). Выбор материала определяется тем, что именно авторы считали основным-Цель книги — подготовить читателя к изучению современной журнальной и монографической литературы, посвященной различным вопросам теории дифракции или использующей эту теорию. Этой целью и определяется лаконичный стиль изложения. Предполагается, что общее представление о физическом смысле уравнений Максвелла и уравнений акустики читатели получили из учебников по физике. [c.10]

Нелинейная акустика за последние годы успешно развивалась, и поскольку вопросы нелинейных процессов в жидкостях приобретают известный общий интерес — добавлена новая глава по распространению ультразвуковых волн большой интенсивности (волн конечной амплитуды) в жидкостях. [c.8]

В последующих главах излагаются вопросы распространения звуковых, инфразвуковых и ультразвуковых волн в газах и жидкостях, главным образом в воздухе и воде, и приводятся основные применения этих волн. Последние две главы посвящены распространению упругих волн различных частот в твердых телах. Мы включили в книгу основные сведения из общей и прикладной сейсмологии, интересуясь, в основном, вопросами распространения упругих волн в земной коре.- Сейсмические волны — это упругие волны большой длины, или волны инфразвуковые, в этом смысле сейсмология представляет собой ту же акустику. [c.10]

В промежутке между первым и вторым изданиями Теории звука Рэлеем был открыт особый вид волн ), которые могут распространяться по поверхности раздела упругих сред со скоростью, не зависящей от частоты и меньшей, чем скорость двух известных ранее объемных видов волн — волн сжатия и волн вращения без изменения объема. Хотя эти волны Рэлея не имеют непосредственного отношения к акустике и не освещены в Теории звука , их большое значение дчя сейсмологии (которое Рэлей предвидел) и их интерес с точки зрения общей теории волнового движения оправдывают упоминание здесь об этом вопросе. [c.18]

Одним нз возможных применений уравнения Кортевега — де Вриза — Бюргерса в акустике служит рассмотрение задачи о распространении волны конечной амплитуды в такой слабо диспергирующей среде, как, например, среда с релаксацией. Здесь, однако, в общем случае уравнение имеет более сложный вид, поскольку поглощение в среде с релаксацией уже может не квадратично зависеть от частоты. Мы не имеем здесь возможности заниматься этими интересными вопросами. Отметим лишь, что нелинейное уравнение (4.4), как и уравнение (3.2), имеет точное решение. Есть еще ряд нелиней- [c.83]

Книга составлена как учебник с двойной целью. Первая цель— это дать изучающему предмет общее введение в теорию колебаний и звука. Вводный курс по этим вопросам должен быть более теоретическим, чем практическим. Ни в какой другой области физики основные измерения не представляются столь трудно выполнимыми, как в акустике, тогда как теория относительно проста. Наоборот, в немногих других областях успех в применении экспериментальных методов столь сильно зависит от знания теории. Поскольку дело обстоит так, необходимо сначала дать [c.10]

Общая акустика изучает вопросы возникновения, распространения и поглощения звука. [c.16]

Рассмотрение основных вопросов в настоящей книге ведется применительно к пьезокерамическим подводным электроакустическим преобразователям. Однако большинство вопросов носит общий для всех типов преобразователей характер (акустико-механическое преобразование энергии, электроизоляция, герметизация, обеспечение механической прочности, конструкционные материалы и др.). [c.11]

Мы займемся теперь энергетическими соотношениями в неуста-новившемся акустическом волновом поле. Исследованию этого вопроса необходимо, однако, предпослать некоторые общие соображения. Зависимость между давлением и объемом принято описывать в акустике адиабатическим законом [c.353]

Этим общим указанием мы и ограничимся, поскольку данный вопрос рассматривается в специальных разделах акустики. [c.323]

Распространение 3. в помещениях (см. Строительная акустика. Поглощение звука. Звукоизоляционные конструкции). Здесь рассматриваются 1, атко лишь общие вопросы, связанные с рас1 )остранением [c.247]

В 70-х годах XIX века появилось сочинение английского физика Дж. В. Стретта (лорд Рэлей) Теория звука . Первая половина этого сочинения посвящена систематическому изложению основ линейной теории колебаний, а также некоторым нелинейным задачам, правда, лишь очень немногим. Во второй половине даны приложения этой теории непосредственно к вопросам акустики (распространение звуковых волн, музыкальные инструменты). Трудом Рэлея общая теория малых колебаний, т. е. колебаний, описываемых линейными дифференциальными уравнениями, была в основном завершена. [c.8]

Современные ЭЦВМ позволяют выполнить исследования колебаний механической системы практически любой сложности. Но изменение структуры модели требует разработки новых алгоритмов и программ расчета, поэтому в последние годы уделяется большое внимание исследованию общих закономерностей колебания сложных механических систем, не зависящих от их конкретной структуры. Наиболее полно эти вопросы освещаются в литературе по акустике, в особенности в работах Е. Скучика [1]. При этом вместо принятых в литературе по механике понятий динамической жесткости, податливости и гармонических коэффициентов влияния применяется терминология, установившаяся для описания переходных процессов в электрических цепях импеданс, сопротивление, проводимость и т. ц. Это связано с использованием получившего широкое распространение в последние годы математического аппарата теории автоматического регулирования и, в частности, с рассмотрением задач в комплексной области. Переход в комплексную область позволяет свести динамическую задачу для линейной системы при гармоническом возбуждении к квазистатической с комплексными коэффициентами, зависящими от частоты. После определения комплексных амплитуд сил и перемещений у, действующие силы и перемещения выражаются действительными частями произведений и [c.7]

В механике жидкости и газа, напротив, был получен ряд важных общих результатов. Так, было введено четкое понятие давления в идеальной жидкости (И. Бернулли, Л. Эйлер), разработаны некоторые общие положения гидравлики идеальной жидкости, в том числе получены уравнение Бернулли (Д. и И. Бернулли, Л. Эйлер) и теорема Борда. Наконец, благодаря главным образом трудам JI. Эйлера были заложены основы гидродинамики идеальной (капельной и сжимаемой) жидкости. Замечательно, что уравнения гидродинамики были построены Эйлером при помощи вполне современного континуального подхода. Тут к его результатам трудно что-либо добавить ив 47 наши дни (конечно, если не касаться термодинамической стороны вопроса). Однако блестящая по стройности построения общая гидродинамика идеальной жидкости оказалась в XVIII в. лигпенной каких-либо приложений, если не считать акустики, опиравшейся в то время на представления И, Ньютона, эквивалентные предположению об изотермичности процесса распространения звука. Опередивйхие более чем на век требования времени, континуальные представления Эйлера в гидродинамике идеальной жидкости нуждались лишь, казалось бы, в небольшом обобщении — последовательном введении касательных напряжений,— для того чтобы обеспечить построение основ всей классической механики сплошной среды. Но, по-видимому, именно опережение Эйлером своей эпохи и практических запросов того времени повлекло за собой то, что толчок к дальнейшему развитию механики сплошной среды дали только через три четверти века феноменологические исследования, основанные на молекулярных представлениях. Чисто континуальный подход, основанный на идеях Эйлера и Коши, был последовательно развит англ [йской школой в 40-х годах и завоевал полное признание только в последней трети XIX в. [c.47]

Несмотря на ряд ограничений для полученных средних эа период величин, эти соотношения позволяют определить сгредние от величин второго порядка малости в весьма общих случаях и если и не получить всегда достаточно полные сведения о звуковой энергии, то во всяком слз ае показать, что этот вопрос является, строго говоря, далеко не простым даже в линейной акустике. Например, запишем условия (1.56), (1.58) и (1.59) с точностью до величин второго порядка малости. Из (1.56) ползучим [c.36]

Проблема прочности жидкостей на разрыв имеет много общего с проблемой прочности твердых тел. В последнем случае для объяснения ряда явлений и особенно пластичности реальных твердых тел развивается теория дефектов и теория дислокаций, которая имеет большое количество убедительных экспериментальных подтверждений. Значительно хуже обстоит дело с теорией прочности жидкостей. Экспериментальные результаты указывают на то, что прочность жидкостей на разрыв для многих жидкостей на порядок меньше теоретической. Для объяснения этого вводится гипотеза зародышей, которая пока что не нашла еще достаточно убедительного экспериментального доказательства. В настоящее время остается открытым вопрос о пр1гчинах стабильного существования зародышей. Это одна из задач, которая свидетельствует о несовершенстве наших представлений о жидкости. Отметим в этой связи, что в случае аморфных твердых тел (застеклован-ных жидкостей) теоретическая прочность на разрыв существенно ближе к экспериментальной, чем для жидкостей [5]. Проблемы прочности жидкостей возникают при объяснении звуковой кавитации, которая ни в теоретическом, ни в экспериментальном плане не может считаться завершенной областью нелинейной акустики. [c.283]

Мы попытались предварительно определить ключевые понят>1я теории колебаний и волн и нелинейной динамики как части этой теории. Надеемся, что читатель заметил, как эти понятия входят в разные естественные науки, говорящие, по Мандельштаму, на своем национальном языке. Поэтому, следуя опять же Мандельштаму, можем утверждать, что теория колебаний и волн — интернациональный язык науки, более того, идея колебательно-волновой общности кажущихся непохожими явлений самой различной природы составляет сущность современного научного мировоззрения. Как в одной книге одновременно изложить и классические результаты (в частности, линейную теорию колебаний и волн) и познакомить читателя с современной теорией (основами нелинейной динамики) Попытаемся следовать Л. И. Мандельштаму, который писал следующее. Обычно, излагая тот или иной предмет, мы стараемся дать конкретный материал, дать соответствующий математический аппарат, научить пользоваться этим аппаратом. С другой стороны, в оптике нас интересуют специфические оптические вопросы, в акустике акустические и т.д. В результате получается разрозненность, за деревьями не видцо леса. Это, конечно, естественно. Художник-специалист изучает на картине, как надо класть краски, как работать кистью и т.п. Но, для того чтобы получить общее впечатление, надо отойти от картины. Детали при этом теряются, но зато приобретается нечто другое. Мы видим тогда, как входят понятия в мировоззрение физика [c.32]

Не останавливаясь на более поздних публикациях по качественной теории дифференциальных уравнений, псрепдсм к вопросу о ее проникновении в другие области естествознания. До начала XX столетия областью естествознания, питавшей качественную теорию дифференциальных уравнений, была небесная механика. Однако к началу XX века положение существенно изменилось. Рассмотрение периодических процессов, периодических явлений в различных областях физики — в механике, оптике, акустике и др. к XX столетию оформилось под названием теории колебаний . В конце столетия появилось первое развернутое изложение общего учения о колебаниях — знаменитая Теория звука Рэлея. [c.15]

В рецензии в Nature на первый том первого английского издания (1877 г.) Гельмгольц ), отдавая должное ясности и систематичности освещения Рэлеем вопросов общей теории колебаний, подходил все же к Теории звука как к книге прежде всего по акустике. Он писал [c.9]

Те ноты, которые ухо не может разлагать далее, названы Гельмгольцем (по-немецки) тонами . Тиндаль и другие современные авторы сочинений по акустике приняли термин тон также и в качестве английского эквивалента, чему будем следовать и мы в настоящем труде. Рассматриваемый пункт настолько важен, что выбор подходящего термина является почти что вопросом необходимости. Ноты, таким образом, складываются в общем случае из тонов высотой ноты является высота наи-низшего содержащегося в ней тона. [c.34]

Материальные системы, колебаниями которых интересуется акустика, обычно весьма сложны и в состоянии совершать колебания весьма разнообразного вида, из которых несколько или даже все могут суш,ествовать в какой-нибудь момент времени вместе. Действительно, для некоторых из наиболее важных музыкальных инструментов, как, например, для струн и органных труб, число независимых видов колебаний теоретически безгранично, и рассмотрение нескольких из них является необходимым для самых практических вопросов, относяш,ихся к природе консонирующих аккордов. Часто представляются случаи, в которых величайшую важность имеет один какой-либо вид колебаний, но если бы даже это было и не так, то все же рассмотрение общей проблемы целесообразнее начать с простейшего случая— со случая одной степени свободы. При этом нет нужды предполагать, что рассматриваемый вид колебаний является единственно возможным, так как пока колебания других видов отсутствуют, возможность их при других условиях не имеет значения. [c.64]

Перейдем теперь к рассмотрению сферических оболочек. Общая теория колебаний растяжения полной оболочки была дана Лэмбом 2) но так как этот вопрос не имеет большого значения для акустики, то мы ограничимся при рассмотрении весьма простым случаем симметричных радиальных колебаний. [c.435]

Так как атмосфера является почти универсальным проводником звука, исследование колебаний газообразной среды всегда раосматривалось как основная проблема физической акустики однако, за исключением нескольких особенно простых вопросов, относящихся, главным образом, к распространению звука в одном измерении, математические трудности здесь таковы, что развитие теории было очень медленным. Даже когда теоретический результат уже получен, его часто нельзя подвергнуть экспериментальной проверке из-за отсутствия точных методов измерения интенсивности колебаний. В ряде вопросов все, что мы можем сделать, сводится к решению задач, математически достаточно простых, чтобы допустить решение. На эти решения и на общие принципы мы должны положиться, чтобы не остаться в полном неведении относительно других интересующих нас вопросов. [c.11]

Изложение в книге начинается о общих принципов излучения и рассеяния /гл.1/, среди которых много внимания уделяется принципу З юйгенса в формулировке Гельмгольца. Развитые представления затем используются как для вычисления полей, ряда сложных излучателей /гл.2/, так и для анализа рассеяния /гл.З и 4/. Для понимания текста от читателя не требуется каких-либо предварительных сведений по акустике, хотя, конечно, наличие элементарного знакомства с предметом не окажется излишним. Поскольку значительная часть материала книги относится к хорошо изученным классическим проблемам акустики, единственная заслуга автора при излотении соответствующих вопросов /если, конечно, это можно назвать засдугой/ состояла в том, что иэ обилия выводов, имеющихся в литературе, выбирался тот, который либо лучше всего отвечал цели методического единства изложения, либо отличался наибольшей простотой и изяществом. [c.5]

Книгу Ф. Морза, выпускаемую в русском переводе, необходимо выделить среди многочисленных переводных книг, выходящих в последние годы. Следует отметить, прежде всего, что автор, физик-теоретик, известный своими работами по квантовой механике, написал книгу по теории колебаний и звука. Применение методов современной теоретической и математической физики дало ему возможность с новой точки зрения изложить ряд вопросов классической акустики, а также по-новому рассмотреть задачи, возникшие в акустике в более позднее время. Помимо общего материала, автором изложены в книге результаты ряда его собственных работ и работ его учеников, представляющие значительный интерес. Сюда относятся вопросы излучения и рассеяния звука, распространения звука в каналах с поглощающими стенками, архитектурная акустика. [c.8]

Как видно из оглавления, содержание книги охватывает основные разделы современной электроакустики и смежных с нею областей. Вопросы военно1Й акустики (и, в частности, гидроакустики) в книге не затронуты попытка охватить эту область в рамках общего руководства привела бы к значительному увеличению объёма книги, и без того вышедшего за первоначально намеченный предел. В интересах сокращения объёма книги в её содержание не включена [c.8]

Этот случай, пожалуй, наиболее распространенный в акустике, так как общим соотношением 253) управляются все явления адиабатического изменения объема. В этом смысле Среда вообще нелинейна сама по себе. На допущении линейности, справедливом лишь для весьма малых относительных изменений объема, основан вывод главнейших уравнений акустики, которые для конечных изменений объема и соответственно давления, строго говоря, уже не. верны. При этом надо всячески подчеркнуть, что нелинейность процессов сжатия и расширения определяется не только наличием в общем выражении показателя т = к ф существенно кроме того, что коэфициент этот отрицательный. Если бы, напр., изменение обьема происходило по изотермическому закону, то показатель т равнялся бы минус единице, т. е. процесс был бы и в этом случае нелинейным и относился бы к уже разобранному выше случаю. Здесь же уместно указать, что вопросы нелинейности среды имеют особое значение в приме1 ении к теории рупоров по той причине, что Именно в рупорах мощных громкоговорителей наблюдаются настолько большие давления, что обычные.уравнения, кустики делаются при известных соотношениях вообще неприменимыми. [c.243]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...