Статистическая акустика

Одна из первых задач по нелинейной статистической акустике, относящаяся к трансформации спектра нелинейных шумовых волн, была рассмотрена Л. К. Зарембо [33]. Далее ряд основных результатов в изучении первого класса задач был получен О. В. Руденко и А. С. Чиркиным [34]. [c.109]

Благодаря проникновению в акустику, гидродинамику, оптику и в явления капиллярности, механика некоторое время как бы преобладала над всеми этими областями. Труднее было ей вобрать в себя новую область науки, возникшую в XIX в., — термодинамику. Если один из двух основных принципов этой науки — принцип сохранения энергии — может быть легко объяснен на основании понятий механики, то этого нельзя сказать о втором — о возрастании энтропии. Работы Клаузиуса и Больцмана по изучению аналогии термодинамических величин с некоторыми величинами, играющими роль в периодических движениях, работы, которые и сейчас вполне современны, не смогли все-таки связать обе точки зрения. Но замечательная кинетическая теория газов Максвелла и Больцмана и более общая доктрина — так называемая статистическая механика Больцмана и Гиббса — показали, что динамика, если дополнить ее понятиями теории вероятности, позволяет интерпретировать основные положения термодинамики. [c.641]

Исследование виброакустических процессов в станке в высокочастотном диапазоне основывается на стохастической природе возмущающих сил, используются методы архитектурной акустики, в частности статистический энергетический анализ [14]. Станок представляется в виде совокупности связанных резонирующих осцилляторов и систем изгибных и продольно-сдвиговых колебаний конструкции. Модель — структурно-функциональная, так как имеет структуру, сходную со станком, а отклик модели на задаваемое возмущение количественно соответствует отклику конструкции станка, хотя волновые процессы, сопровождающие распространение структурного шума, не имитируются. [c.55]

Упрощённые рассуждения, которые дали нам возможность подсчитать время реверберации, основывались на так называемом статистическом подходе к объяснению явления реверберации. Мы определили средний свободный пробег волны между двумя отражениями. Кроме того, во всех наших рассуждениях мы пользовались законами прямолинейного распространения звука и отождествляли звуковую волну с лучом. Другими словами, мы пользовались геометрической акустикой, нигде не затрагивая вопроса о волновом характере распространения звука. Такой подход к рассмотрению процессов распространения звука в помещениях даёт много ценного для проектирования помещений с хорошими акустическими свойствами и служит основой инженерной архитектурной акустики. Однако, как мы уже говорили ранее, понятие луча и использование чисто геометрических представлений при исследовании распространения волн справедливо лишь в определённых [c.211]

О СТАТИСТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯХ В НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКЕ 1. Случайно-модулированные звуковые волны [c.251]

Можно было бы привести множество примеров, дающих представление о тонкости и глубине рэлеевского хода мысли. Выше уже говорилось о релеевской трактовке автоколебательных систем и о его подходе к статистическим задачам теории колебаний. Укажем еще лишь на один пример — вопрос о том, какие периодические колебания дают простой, неразложимый тон. Более важного вопроса в акустике быть не может , замечает Рэлей (стр. 38). [c.16]

До сих пор мы имели дело с регулярными нелинейными волнами и их взаимодействиями случайные процессы при этом не рассматривались. Вместе с тем статистические явления при распространении нелинейных волн часто встречаются и имеют большое значение в физической акустике. [c.108]

Теоретическое рассмотрение статистических задач в нелинейной акустике следует разделить на два класса. В первой группе задач акустическое поле (узкополосный шум, интенсивный шум с широким спектром, смесь сигнала и шума и т. д.) задается на входе в нелинейную среду и ставится вопрос, как по мере распространения статистические характеристики поля будут изменяться. Вторая группа — это когда в самой среде имеется случайное акустическое поле (например, шум, поле турбулентных пульсаций и т. д.) и в такой среде распространяются либо регулярные волны конечной амплитуды, либо случайные нелинейные волны. Распространение звуковых волн малой амплитуды в турбулентной среде будет нами рассмотрено в гл. 7. [c.108]

Кроме указанных статистических задач, связанных с распространением нелинейных волн, к статистической нелинейной акустике относятся, вообще говоря, также задачи о генерации интен- [c.108]

Эти уравнения и являются уравнениями акустики движущейся неоднородной среды. Неизвестными величинами в них являются характеристики акустических колебаний и л, а коэффициенты с , Т, и, П, Т рассматриваются как заданные функции координат и времени с н Т — неслучайные, а и. П. Т — случайные функции с известными статистическими свойствами). [c.560]

Указанное положение в достаточной мере типично. Сравнительно давно сформировалась статистическая гидродинамика жидкости и газа [21], изучающая турбулентные течения. Практически в современный период возникли статистическая радиофизика [28], статистическая теория упругости [37], статистическая акустика и т. д. Заметим, что, если стохастический подход в макрофизике развивается сравнительно недавно, проблемы микрофизики в статистической и квантовой механиках с самого начала исследуются со статистических позиций. Возникает проблема установления того общего, что связывает перечисленные области науки со стохастической теорией фильтрации. Важно установить и в чем заключено ее своеобразие. [c.4]

Область статистической оптики имеет свою богатую историю Многие фундаментальные статистические проблемы были решены еще в конце 19-го столетия применительно к акустике и оптике Рэлеем. Потребность в статистических методах в оптике исключительно возросла в связи со статистической интерпретацией квантовой механики, предложенной Борном. Введенная в 1954 г. Вольфом изящная и общая схема рассмотрения когерентных свойств волн явилась основой, которая позволила единым образом изучать многие важные статистические проблемы в оптике. Заслуживает также отдельного упоминания полуклас-сическая теория регистрации света, созданная Менделем, которая связала (сравнительно простым образом) статистические флуктуации классических волновых величин (поля, интенсивности) с флуктуациями, характерными для взаимодействия света с веществом. Хотя эта история еще далека от завершения, в отдельных последующих главах мы будем к ней возвращаться. [c.11]

Наибольшей сложностью характеризуется аустическое проектирование оперных театров и концертных залов большой вместимости. Качество звучания в таких залах оценивается ком-алексом субъективных показателей, которые определяются методом статистических оценок специалистов (акустиков и музыкантов). К таким показателям относятся естественность (полнота) звучания ясность звучания отчетливая последовательность чередования звуков, выразительность тембра равновесие звучания всех групп инструментов в разных зонах зрительного зала. [c.110]

Нужно заметить, что в смежной с нелинейной акустикой области волновых процессов — в нелинейной оптике — статистические явления изучены весьма полно [117]. Математический аппарат здесь во многом более прост, так как из-за сильной дисперсии в оптике возможно оперировать медленно изменяющимися комплексными амплитудами нескольких квазимонохроматических волн. Относительная простота, а также наличие важных практических приложений стимулировали исследования вопросов статистики мощного лазерного излучения. В нас--тоящее время статистическая нелинейная оптика [117] представляет собой довольно развитую область, результаты которой многократно подвергались экспериментальной проверке. Поэтому всюду, где это возможно (а именно в задачах о модулированных звуковых волнах в области до образования разрывов), мы будем сопоставлять результаты этой главы с выводами монографии [117]. [c.252]

Этот круг вопросов, называемый условно статистикой среды (по терминологии [142]), наряду с рассмотренными в гл. X нелинейными задачами, связанными со статистикой поля , начал изучаться недавно [143, 144] ). Учитывая большой интерес к проблемам статистической нелинейной акустики и их практическую значимость, игожно в дальнейшем ожидать здесь появления новых интересных результатов ). [c.281]

Если одновременно учесть оба указанных нелинейных эффекта (и процессы перемешивания, и процессы самовоздействия в широком спектре слабонелинейных акустических волн), можно показать [50], что перемешивалие приводит к размытию фронта пилообразных волн. В инерционном интервале частот спектр системы разбивается на две области. В первой области главную роль играет спектр пилообразной волны и закон спадания спектральной плотности энергии соответствует зависимости (5.14). Вторая же область характеризуется законом спадания (5.13). Ряд других интересных задач в области статистической нелинейной акустики описан р [51, 52], [c.117]

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ АКУСТИКА — упрощённая теория распространения звука, пренебрегающая дифракционными явлениями (см. Дифракция звука). Г. а. основана на представлении о звуковых лучах, вдоль каждого из к-рых звуковая энергия распространяется независимо от соседних лучей. В однородной среде звуковые лучи — прямые линии. Г. а. позволяет рассматривать образование звуковых теней позади препятствий, отражение и преломление лучей на границе между средами или на границе между средой и препятствием (см. Отражение звука, Преломление звука), фокусировку Звука акустич. линзами и зеркалами, рефракцию лучей в неоднородных средах, рассеяние звука в статистически-неоднородных средах с крупномасштабными неоднородностями и т. д. Расчёт звуковых полей при помощи Г. а. даёт удовлетворительную точность только при длине волны звука, достаточно малой по сравнению с характерными размерами параметров задачи (как, напр., размерами препятствия, фокусирующей линзы). Г. а. неприменима или даёт значительную погрешность в областях, где вследствие волновой природы звука существенны дифракцион- [c.77]

Существование различных теоретических подходов (в данном случае спектрального и временного) к одним и тем же объективным процессам не является характерной чертой только учения о колебаниях и волнах. В физике, вообще, часто приходится к одним и тем же явлениям применять различные теоретические трактовки. Так, например, к процессам фазовых превращений или излучения света при решении одних задач применяется терАюдинамическая трактовка, а при решении других — статистическая. Кристалл рассматривается в акустике как непрерывная среда, а в теории теплоемкости учитывается его атомистическая структура. [c.559]

Статистический случай в акустике помёщений, который мы имеем при высоких частотах, наиболее прост с точки зрения анализа и является обычно наиболее важным для практики. В этом случае источником возбуждаются сотни нормальных мод колебания помещения при этом звук обычно весьма равномерно распределяется по помещению и распространяется по всем направлениям. Когда достигается стационарный режим, звук в некоторой точке помещения может быть представлен как сочетание большого числа плоских волн, имеющих одну и ту же частоту, задаваемую источником, и распространяющихся во всевозможных направлениях [c.417]

Изложение акустики закрытых помещений разделено на две части, первая из которых (глава XII) посвящена статистической, а вторая (глава XIII) — волновой трактовке основной задачи. Следует отметить, что в известной мне литературе статистический характер классической теории реверберации обычно бывает замаскирован настолько тщательно, что у неподготовленного читателя легко может ложиться совершенно превратное представление о происхождении основных формул и степени их достоверности. [c.9]

Выше мы сопоставляли друг с другом (а иногда и противопоставляли друг другу) статистическую и волновую трак товки архитектурно-акустических проблем. Наряду с этим нельзя не указать на возможность рассмотрения некоторых из этих проблем с точки зрения Jгeoмeтpичe кoй (лучевой) акустики, которую иногда без достаточного основания отождествляют со статистической теорией реверберации. Однако вывод основных формул статистической теории, изложенный в главе XII, показывает, что полученные результаты не связаны с предположением о том или ином законе отражения звука допущение о прямолинейном распространении звуковой энергии не имеет принципиального значения, поскольку и при некоторых других допущениях можно получить для среднего времени свободного пробега значения, мало отличающиеся от (12.5). [c.437]

Следует отметить также, что отдельные элементы рассматриваемого подхода к решению задач нелинейной механики и теории нелинейных ко-ле( ий можно проследить и в работах, предшествующих появлению работ ПЛКапицы о маятнике, - в исследованиях по статистической физике, теории турбулентности, нелинейной акустике (теории алогических течений и радиационного давления), радиоэлектронике (теории детектирования сигаалов), а также в более поздних рабо1Ш по колебаниям в нелинейных системах, в особенности в системах управления [333]. [c.66]

Одна из замечательных книг Александра Александровича, посвященная спектральным представлениям в теории колебаний, акустике и радиотехнике, Снектры и анализ , впервые изданная в 1952 г., выдержала четыре издания в СССР и переведена в США и Китае. Эта книга отличается актуальностью содержащегося в ней материала, исключительной четкостью ъг краткостью изложения. В пей впервые рассмотрены анализ как измерительный процесс и особенности анализатора как измерительного прибора. Установлена связь мензду разрешающей способностью анализатора и временем анализа. Введены понятия динамической и статистической разрешающей способности анализатора. Рассмотрен процесс анализа коротких одиночных импульсов, введены условия, которым должен удовлетворять идеальный анализатор, и указаны поправки, которые следует вводить в показания реального анализатора. [c.7]

В свете изложенного, одно замечание Кнудсена заслуживает внимания. Одну из своих работ этот крупнейший авторитет в области архитектурной акустики начинает следующими словами резонанс помещения часто смешивают с реверберацией, но может быть те, которые допускают такое смешение понятий, не так уже далеки от истины . В последнее время мы, действительно, являемся свидетелями объединения двух точек зрения (статистической и волновой). В последующем мы уделим большее внимание первой точке зрения не потому, чтобы она была более точной (наоборот, физически точнее и строже вторая точка зрения), а потому, что она проще, больше разработана и уже нашла многообразные и полезные применения в различных областях акустики. Однако, и выводы волновой теории замкнутого пространства, хотя и вкратце, будут даны в дальнейшем изложении. [c.151]

При наблюдении за надземной аркой-компенсатором с прилегающим участком газопровода установлено, что регистрируемая акустическая эмиссия может быть описана как стационарный случайный процесс со статистически неизменными средним значением и дисперсией. Уровень зарегистрирован1[ых сигналов не превышал утроенного среднеквадратического значения аппара1ур-ного шума, что свидетельствует о низкой активности процессов повреждения, не характерной для потенциально опасного состояния материала трубопровода. Данное заключение должно приниматься с учетом сделанных выше замечаний о необходимости длительного непрерывного акустико-эмиссионного наблюде -ния за объектом. [c.278]

При падении плоской волны на плоскую периодически неровную или периодически неоднородную поверхность, помимо зеркально отражённой волны, образуются рассеянные плоские волны, бегущие в дискретных направлениях, определяемых углом надения первичной волны, её длиной к и периодом неровности или неоднородности Л. Еслп Л<Я,/2, рассеянные волны отсутствуют и влияние неровностей или неоднородностей проявляется лишь в нек-ром возмущении суммарного поля падающей и зеркально отражённой волны вблизи поверхности, а также в нек-ром изменении фазы отражённой волны. Для статистически неровных или неоднородных поверхностей Р. з. происходит по всем направлениям. Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973 Акустика океана, под ред. Бреховских, М., 1974. [c.622]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...