聲與振動(dòng)基礎(chǔ)A試卷A標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、?聲與振動(dòng)根底A?補(bǔ)考試卷標(biāo)準(zhǔn)答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2021年春季一、填空題每空2分，共20分1、三個(gè)根本聲學(xué)量為 聲壓、質(zhì)點(diǎn)振速和密度逾量。2、 在流體介質(zhì)中，小振幅波條件下，連續(xù)性方程為腫=0，運(yùn)動(dòng)方程為Po="P ，狀態(tài)方程為P=<P1 ,波動(dòng)方程為v2p_丄必=0 。盤(pán)c； dt23、聲波的傳播速度和介質(zhì)的可壓縮性有關(guān)，介質(zhì)的可壓縮性越大，聲波傳播的速度越慢；4、反射系數(shù)和介質(zhì)的特性阻抗有關(guān)，兩介質(zhì)的特性阻抗相差越小，反射系數(shù)幅值越小， 反射能量越小；5、 均勻細(xì)棒縱振動(dòng)中自由邊界條件的表達(dá)式為 空衛(wèi)=0，其物理意義為應(yīng)Ez Z ：端點(diǎn)力零。二、選擇題每題2分，共20分1、 均

2、勻擴(kuò)散駐面波在理想、均勻無(wú)限介質(zhì)中傳播，聲波強(qiáng)度的減少是由于DA、粘滯性吸收；B、馳豫聲吸收；C、熱傳導(dǎo)吸收；D、波陣面的擴(kuò)大。2、球面波聲場(chǎng)中，聲壓幅值C oA、處處相等；B、隨距離的2次方衰減；C、隨距離的1次方衰減；D、隨距離的2/3次方衰減。3、 下面哪個(gè)波聲場(chǎng)中，聲壓相速度和質(zhì)點(diǎn)振速相速度相等B。A、柱面波場(chǎng)；B、平面波場(chǎng)；C、球面波場(chǎng)；D、以上都不是。4、剛硬微小粒子的散射聲強(qiáng)和頻率的A次方成正比。A、4； B、3；C、2；D、1o5、關(guān)于導(dǎo)納型機(jī)電類(lèi)比中，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是B:A、力類(lèi)比為電壓，速度類(lèi)比為電流。B、力類(lèi)比為電流，速度類(lèi)比為電壓。C、質(zhì)量類(lèi)比成電感；D、彈簧類(lèi)比成

3、電容。6以下哪種波場(chǎng)中，聲能流總是向前的。CA、柱面波；B、球面波；C、平面波；D、以上都不是。7、偶極子聲源的指向性函數(shù)f二為DA、f 日=1 ； B、fT=cos日；C、f 日=cos2® j； D f日=coS日 p。8、關(guān)于球形輻射器，論述正確的選項(xiàng)是CA、輻射器的半徑越大，輻射的聲波頻率越低，輻射效率越高；B、輻射器的半徑越小，輻射的聲波頻率越低，輻射效率越高；C、輻射器的半徑越大，輻射的聲波頻率越高，輻射效率越高；D輻射器的半徑越小，輻射的聲波頻率越低，輻射效率越高。9、諧和波在平行平面層波導(dǎo)中傳播，兩個(gè)平面的間距為h,上下邊界均為絕對(duì)硬邊界條件，那么，第1階簡(jiǎn)正波沿波導(dǎo)

4、截面的幅值分布為B 。10、單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的諧振頻率數(shù)值上等于AA、速度共振頻率；B、位移共振頻率；C、加速度共振頻率；D、系統(tǒng)有阻尼時(shí)的固有頻率三、簡(jiǎn)答題每題6分，共30分1、 6分簡(jiǎn)述簡(jiǎn)正波的概念？簡(jiǎn)正波的截止頻率是如何定義的 ？答：簡(jiǎn)正波；聲波在波導(dǎo)中傳播，由于邊界的限制，據(jù)邊界的性質(zhì)，在邊界的限制方向 取某些特定的駐波形式，而在無(wú)邊界限制方向?yàn)閭鞑サ男胁ㄐ问?，稱此為給定波導(dǎo)中的 簡(jiǎn)正波。3分截止頻率：聲波在波導(dǎo)中傳播，如果某階簡(jiǎn)正波隨聲波頻率的降低，由正常傳播的簡(jiǎn)正波開(kāi)始蛻化為非均勻波，那么稱此時(shí)的聲波頻率為該階簡(jiǎn)正波的截止頻率。3 分2、6分寫(xiě)出瑞利距離的表達(dá)式，如何判斷輻射器的遠(yuǎn)

5、近場(chǎng)？近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)各有什么特點(diǎn)？ 答：瑞利距離為R =;其中d為聲源輻射器的最大線度；為聲波波長(zhǎng)；2分在Z ： Re的區(qū)域，沿聲波傳播方向聲場(chǎng)幅值分布有起伏；稱為近場(chǎng)區(qū)；2分在z - Re的區(qū)域，聲場(chǎng)幅值和距離成反比減?。环Q為遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。2分3、 6分點(diǎn)源需滿足的兩個(gè)條件是什么？聲偶極子能否被視為點(diǎn)源？為什么？答：點(diǎn)源滿足的兩個(gè)條件：1體積小，不占空間體積；2分2輻射的聲場(chǎng)無(wú)指向性；2分聲偶極子不能被視為點(diǎn)源；1分因?yàn)槁暸紭O子輻射聲場(chǎng)具有指向性。1分4、 6分聲波在水中傳播時(shí)聲強(qiáng)減少的原因有哪些？答：聲波在水中傳播時(shí)聲強(qiáng)減小的原因?yàn)? 波陣面的擴(kuò)張；2分2 介質(zhì)的聲吸收；2分3 非均勻介質(zhì)中聲波的散

6、射。2分5、6分簡(jiǎn)述理想流體介質(zhì)中，平面波、柱面波、球面波的聲強(qiáng)衰減規(guī)律和傳播距離 的關(guān)系。答：理想流體介質(zhì)中，平面波的聲強(qiáng)處處相等，和傳播距離沒(méi)有關(guān)系；2分柱面波的聲強(qiáng)按傳播距離的一次方規(guī)律衰減；2分球面波的聲強(qiáng)按傳播距離的平方規(guī)律衰減；2分 四計(jì)算題共30分1、 10分脈動(dòng)球輻射頻率為2000Hz的諧和波場(chǎng)，其在離聲源r = 1米處的聲壓值為1Pa試求：1聲壓函數(shù)；2質(zhì)點(diǎn)振速函數(shù)；3波阻抗；4并說(shuō)明什么條件下球面波波阻抗 趨近于平面波波阻抗。5均勻脈動(dòng)球輻射的聲場(chǎng)和均勻擴(kuò)散球面波的聲場(chǎng)關(guān)系如何？解: 1聲壓函數(shù)p Jejz =亠4000 2rr2質(zhì)點(diǎn)振速函數(shù)u(r,t) = - 1'

7、;per dt =P。 &A 1?qCq r+ j kr jkrj(4QQQ;+r)e波阻抗：Z二占訂QCQ ；(2 分)(2 分)(2 分)4平面波的波阻抗為"qCq，當(dāng)kr沁1時(shí)，球面波的波阻抗趨近于平面波的波阻抗2 分5均勻脈動(dòng)球輻射的聲場(chǎng)和均勻擴(kuò)散球面波的聲場(chǎng)分布相同。2分2、5分如圖1所示一個(gè)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)，試畫(huà)出其阻抗型機(jī)電類(lèi)比圖。Cm2導(dǎo)納型機(jī)電類(lèi)比圖2分 阻抗型機(jī)電類(lèi)比圖2 分3、 15分諧和平面行波場(chǎng)中的聲壓幅值為Pq =5Pa，頻率為f =1QQHz，介質(zhì)的密度為'，波速為c。假設(shè)波沿y軸正向傳播，試寫(xiě)出聲壓函數(shù)表達(dá)式，并求：1質(zhì)點(diǎn) 振速函數(shù)；2波阻抗；3速度勢(shì)函數(shù)；4密度逾量函數(shù)；5質(zhì)點(diǎn)位移函數(shù)；6 質(zhì)點(diǎn)加速度；7聲波強(qiáng)度。解：根據(jù)條件，諧和平面波場(chǎng)聲壓表達(dá)式為p = poej2 =10ej2QQzy ；其中 k 一 ； 1 分c(1)質(zhì)點(diǎn)振速函數(shù)2 分(2)波阻抗z = :?c2 分(3)速度勢(shì)函數(shù).11j t *y5 j 200 t*y2 分pdt -. poedtPPie；(