消聲器聲學理論與設計 季振林 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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季振林 著

圖書標籤:

• 消聲器
• 聲學
• 噪聲控製
• 管道聲學
• 吸聲
• 隔聲
• 振動
• 設計
• 工程
• 季振林

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030445728

商品編碼：27929688230

包裝：平裝

齣版時間：2015-06-01

基本信息

圖書基本信息
圖書名稱	消聲器聲學理論與設計
作者	季振林
定價	98.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030445728
齣版日期	2015-06-01
字數	407000
頁碼	321
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《消聲器聲學理論與設計》為介紹消聲器聲學理論與設計的著作。《消聲器聲學理論與設計》共10章，第1章簡要介紹消聲器設計所需要的聲學與噪聲分析基礎知識，第2章介紹管道中的聲傳播理論，第3章介紹管道消聲的數學錶述方法以及相關問題的錶述與求解方法，第4～8章詳細介紹消聲器聲學性能計算的一維平麵波理論、三維解析方法、有限元法、邊界元法和時域方法，第9章介紹消聲器聲學性能測量方法以及吸聲材料、聲源阻抗和管口反射係數的測量方法，第10章討論消聲器的典型應用及其設計。

作者簡介

目錄

前言 第1章 聲學與噪聲分析基礎知識 1.1基本聲學參量 1.2理想氣體中的聲波方程 1.3聲場中的能量關係 1.4聲級 1.5頻譜分析 1.6計權聲級 1.7聲級的與分解 參考文獻 第2章 管道中的聲傳播 2.1靜態介質中的平麵波 2.2靜態介質中的三維波 2.2.1矩形管道 2.2.2圓形管道 2.2.3環形管道 2.2.4任意形狀等截麵管道 2.3運動介質中的平麵波 2.4運動介質中的三維波 2.4.1矩形管道 2.4.2圓形管道 2.4.3環形管道 2.4.4任意形狀等截麵管道 2.5本章 小結 參考文獻 第3章 管道消聲 3.1管道消聲的錶述方法 3.2消聲器聲學性能評價指標 3.2.1插入損失 3.2.2傳遞損失 3.2.3減噪量 3.3管道及消聲器的四極參數 3.3.1四極參數的計算方法 3.3.2低馬赫數流的影響 3.4管口的輻射阻抗 3.4.1無流時的反射係數 3.4.2有流時的反射係數 3.5噪聲源的聲阻抗 3.6吸聲材料 3.6.1特徵參數 3.6.2修正的聲波方程 3.6.3吸聲材料聲學特性的錶述方法 3.7穿孔元件 3.7.1無流時穿孔聲阻抗 3.7.2有流時穿孔聲阻抗 3.7.3有吸聲材料貼附時穿孔聲阻抗 3.8本章 小結 參考文獻 第4章 平麵波理論 4.1傳遞矩陣法 4.2管道單元 4.2.1等截麵管道 4.2.2錐形管道 4.3麵積不連續單元 4.3.1截麵突變單元 4.3.2側支管道單元 4.3.3端部修正 4.4抗性消聲器 4.4.1膨脹腔 4.4.2迴流腔 4.4.3側支共振器 4.4.4亥姆霍茲共振器 4.4.5乾涉式消聲器 4.5穿孔管抗性消聲器 4.5.1直通穿孔管消聲器 4.5.2阻流式穿孔管消聲器 4.5.3三通穿孔管消聲器 4.5.4具有端部共振器的三通穿孔管消聲器 4.6直通穿孔管阻性消聲器 4.7催化轉化器 4.8計算實例與分析 4.9本章 小結 參考文獻 第5章 三維解析方法 5.1模態展開法 5.2配點法 5.3模態匹配法 5.3.1圓形膨脹腔 5.3.2外插進齣口的圓形同軸膨脹腔 5.3.3直通穿孔管阻性消聲器 5.4數值模態匹配法 5.4.1外插進齣口非同軸膨脹腔 5.4.2任意形狀直通穿孔管阻性消聲器 5.5端部修正的計算 5.5.1圓孔的端部修正 5.5.2管道的端部修正 5.6計算實例與分析 5.7本章 小結 參考文獻 第6章 有限元法 6.1離散化 6.2單元與形函數 6.2.1一維單元 6.2.2二維單元 6.2.3三維單元 6.3有限元方程的建立 6.3.1基於哈密頓原理的變分法 6.3.2伽遼金加權餘量法 6.4單元矩陣的計算 6.5軸對稱有限元法 6.6穿孔消聲器有限元方程 6.7阻性消聲器有限元方程 6.8伴流聲場計算的有限元法 6.9四極參數和傳遞損失計算 6.10計算實例與分析 6.11本章 小結 參考文獻 第7章 邊界元法 7.1邊界積分方程的建立 7.2邊界積分方程的離散化 7.3影響係數的計算 7.3.1采用四邊形等參數單元時的影響係數 7.3.2采用三角形等參數單元時的影響係數 7.3.3棱邊和角點的處理 7.3.4對稱性的利用 7.4軸對稱邊界元法 7.4.1軸對稱邊界積分方程及其離散化 7.4.2影響係數的計算 7.4.3角點的處理 7.5子結構邊界元法 7.5.1區域劃分法 7.5.2阻抗矩陣綜閤法 7.6穿孔消聲器計算的邊界元法 7.7阻性消聲器計算的邊界元法 7.8四極參數和傳遞損失計算 7.9管口聲輻射問題的計算 7.9.1管口聲輻射特性的錶述 7.9.2耦閤邊界元法 7.10計算實例與分析 7.11本章 小結 參考文獻 第8章 時域方法 8.1流體動力學控製方程 8.2計算流體動力學求解方法 8.3湍流數值模擬與湍流模型 8.4基於脈衝法的傳遞損失計算 8.4.1基本原理 8.4.2無流條件下傳遞損失的計算 8.4.3有流條件下傳遞損失的計算 8.4.4計算實例與分析 8.5基於聲波分解法的傳遞損失計算 8.5.1基本原理 8.5.2計算方法和邊界條件設置 8.5.3傳遞損失的計算 8.6本章 小結 參考文獻 第9章 聲學測量 9.1消聲器插入損失測量 9.2消聲器傳遞損失測量 9.2.1脈衝法 9.2.2聲波分解法 9.2.3兩聲源法 9.2.4兩負載法 9.3吸聲材料錶麵聲阻抗測量 9.4吸聲材料復阻抗和復波數測量 9.4.1兩腔法 9.4.2兩聲源法 9.5聲源阻抗測量 9.5.1直接測量方法 9.5.2間接測量方法 9.6管口反射係數測量 9.7本章 小結 參考文獻 第10章 消聲器應用與設計 10.1消聲器設計要求 10.2汽車進氣噪聲及其控製 10.2.1進氣概述 10.2.2進氣噪聲 10.2.3進氣聲學設計 10.3汽車排氣噪聲及其控製 10.3.1排氣概述 10.3.2排氣噪聲 10.3.3排氣消聲器結構形式 10.3.4排氣聲學設計 10.4柴油機進氣和排氣消聲器 10.4.1進氣消聲器 10.4.2排氣消聲器 10.4.3火星熄滅消聲器 10.4.4排氣淨化消聲器 10.4.5排氣冷卻消聲器 10.5燃氣輪機進氣和排氣消聲器 10.6鼓風機進氣和排氣消聲器 10.7本章 小結 參考文獻 附錄A貝塞爾函數及其屬性 附錄B氣體的物性參數 附錄C單位轉換

編輯

《消聲器聲學理論與設計》可供動力機械、汽車、船舶、工程機械、流體機械、通風空調、供熱製冷、石油化工、航空航天以及相關領域的研究人員和工程技術人員參考。

文摘

序言

好的，這是一份關於一本名為《消聲器聲學理論與設計》的圖書的詳細介紹，內容專注於該領域的前沿研究、工程應用、設計方法以及相關聲學原理，完全不涉及您提到的特定作者和齣版社信息。 --- 《先進消聲器技術與噪聲控製工程實踐》 圖書導言 在現代工業、交通運輸以及建築環境領域，控製和消除噪聲汙染已成為提升生活質量、保障生産安全和實現可持續發展的關鍵挑戰。《先進消聲器技術與噪聲控製工程實踐》一書旨在係統梳理和深入探討消聲器技術在解決復雜聲學問題中的核心理論、前沿進展與工程應用。本書麵嚮聲學工程師、環境噪聲控製專傢、機械設計人員以及相關專業的研究生和高年級本科生，提供一個從基礎聲學理論到復雜係統設計的全麵技術指南。 第一部分：消聲器聲學基礎與理論模型 本書的開篇部分緻力於夯實讀者對聲學基礎理論的理解，這是設計高效消聲器的基石。 第一章：聲波在介質中的傳播與相互作用 本章深入分析瞭聲波在理想和非理想介質中的傳播特性，包括波的産生、吸收、反射和透射機理。重點闡述瞭聲阻抗匹配理論在聲能有效傳輸控製中的核心地位。討論瞭不同溫度、濕度和氣流速度對聲傳播常數的影響，為後續的聲學模型建立提供必要的環境修正參數。 第二章：聲學阻抗理論與性能預測 詳細介紹瞭特徵阻抗、錶麵聲阻抗以及輸入阻抗的概念。引入瞭旅行波理論（Traveling Wave Theory）和集總參數模型（Lumped Element Models）來描述簡單聲學元件的性能。重點講解瞭傳輸矩陣法（Transmission Matrix Method）在分析多腔室和多級消聲器結構時的應用，並探討瞭聲學阻抗的復數特性及其對吸收和反射的影響。 第三章：基於有限元法的聲學建模 本章轉嚮現代計算聲學方法。詳細介紹瞭如何使用有限元法（FEM）對復雜的消聲器內部結構、孔隙分布和材料聲學特性進行精確建模。討論瞭流固耦閤（FSI）對消聲器性能的潛在影響，特彆是高速氣流導緻的結構振動和聲學反饋效應。闡述瞭邊界條件（如吸收材料的等效聲學參數）的準確設置方法，以確保仿真結果的可靠性。 第二章：經典與新型消聲器結構解析 本部分聚焦於現有成熟技術的深入剖析和新型結構的設計原理。 第四章：限流式與阻性消聲器設計 全麵解析瞭基於擴張腔、管式結構以及多孔吸收材料的阻性消聲器的工作機理。探討瞭如何通過優化通道長度、截麵積比和材料孔隙率來控製特定頻率範圍內的吸聲係數。重點分析瞭高聲阻率材料（如金屬泡沫、陶瓷縴維）在高溫或高濕環境下的應用局限與改進策略。 第五章：抗性消聲器與諧振腔理論 深入探討瞭基於亥姆霍茲共振原理的抗性消聲器。詳細推導瞭單腔、多腔、和多孔頸（管）結構共振器的理論頻率公式，並探討瞭對共振峰寬化的設計方法，以實現更寬頻帶的噪聲衰減。分析瞭等效電路模型在預測共振頻率和帶寬上的準確性。 第六章：組閤式與復雜結構消聲器 研究瞭阻抗型和抗性型消聲器相結閤的組閤式設計，以應對寬帶噪聲源。詳細介紹瞭蜂窩狀消聲結構、摺流闆式消聲器以及利用聲學超材料（Acoustic Metamaterials）原理設計的新型超薄、高效率吸聲結構。討論瞭如何利用流體動力學效應（如邊壁效應）來增強特定頻率下的消聲性能。 第三部分：工程應用與係統集成 本部分將理論知識應用於實際工程場景，強調設計流程和係統優化。 第七章：氣流動力學對消聲器性能的影響 這是一個至關重要的工程環節。係統闡述瞭高速或低速氣流通過消聲器時産生的流噪聲（氣流噪聲）及其對整體降噪效果的負麵影響。介紹瞭背壓（Backpressure）的計算模型，以及如何在保證足夠降噪量的同時，將係統壓損控製在可接受範圍內。討論瞭主動流場控製技術在優化氣流路徑中的初步探索。 第八章：消聲器的壽命、可靠性與環境適應性 針對工業應用，本章關注消聲器的材料選擇、結構強度和長期運行穩定性。涵蓋瞭耐高溫、耐腐蝕材料的選擇標準，以及在振動環境下如何設計具有足夠機械強度的內部隔闆和腔體結構。討論瞭在特定行業（如航空發動機、燃氣輪機排氣係統）中對消聲器進行防火和防汙染處理的工程規範。 第九章：噪聲源匹配與係統集成設計 指導讀者如何根據實際噪聲源的頻譜特性（如窄帶、寬帶或脈衝噪聲），選擇最閤適的消聲器類型和組閤策略。講解瞭從現場噪聲測量、數據分析到消聲器初步選型和尺寸迭代的完整設計流程。最後，探討瞭多個消聲器串聯、並聯時的係統協同優化問題，以實現整體係統在成本、空間和性能之間的最佳平衡。 結語：未來展望 本書最後對未來消聲器技術的發展方嚮進行瞭展望，包括智能適應性消聲係統、基於拓撲優化算法的結構設計，以及在可再生能源設備（如風力發電機）噪聲控製中的新應用前景。 --- 全書特色： 本書特色在於其嚴謹的理論推導與豐富的工程實例相結閤。它不僅提供瞭設計所需的聲學公式，更側重於在實際工程約束（如空間限製、壓降要求、成本控製）下，如何選擇和優化消聲器結構，確保設計方案的實用性和高效性。書中穿插瞭大量的工程圖示和案例分析，幫助讀者將抽象的聲學概念轉化為具體的工程解決方案。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和裝幀雖然樸實無華，但內容本身卻展現齣一種紮實的功力。我最欣賞它在工程應用案例選擇上的獨到眼光。它不僅僅停留在理論的象牙塔裏，而是非常注重將抽象的聲學概念與現實中的工業場景進行對接。比如，書中對於不同類型消聲器——從穿孔闆到亥姆霍茲共振器——的優化設計參數的分析，簡直細緻到瞭微米級彆。我之前在設計一個高速風機的消音裝置時，一直對特定頻率的削弱效果不滿意，總感覺像是“撞大運”。翻閱這本書後，我纔意識到自己忽略瞭材料的吸聲係數在不同溫度和濕度下的動態變化對最終效果的影響。作者用大量篇幅論證瞭這些環境因素如何重塑聲阻抗，這對於長期在復雜環境（比如化工或電力行業）工作的技術人員來說，是極其寶貴的指導。它教會我的不是“怎麼做”，而是“為什麼這樣做有效，以及在何種情況下會失效”。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感受是，它像是一位經驗老到的導師，耐心地引導學生穿過迷霧，直達知識的彼岸。與其他同類書籍相比，它在對“非理想情況”的處理上顯得尤為成熟和客觀。它不粉飾太平，直接承認瞭在實際製造公差、安裝誤差以及流體動力學乾擾下，理想模型會如何偏離真實世界的復雜性。特彆是在討論有限元分析（FEA）在消聲器設計中的應用時，作者並未簡單地羅列軟件操作步驟，而是深入剖析瞭如何正確地選擇網格密度、如何準確地定義激勵源和吸收邊界，這些都是教科書上常常一帶而過，但在實際操作中卻決定成敗的關鍵點。我個人對其中關於聲波在彎麯管道中傳播的能量損失模型的討論印象深刻，它提供瞭一種在傳統一維模型無法勝任時進行修正的有效途徑。這種對工程現實的深刻洞察力，使得這本書的價值遠超一般教材的範疇。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，與其說是學習，不如說是一種思維方式的重塑。它培養瞭一種係統性的、從宏觀到微觀層層遞進的分析習慣。它沒有直接給齣“萬能公式”，而是提供瞭一套完整的分析框架。我發現，作者在介紹不同的消聲器結構時，總會先從其工作機理的物理本質齣發，比如基於反射、吸收還是乾涉原理，然後再逐步引入描述這些原理的數學工具。這種“先知其所以然，後知其所以然”的敘事結構，極大地增強瞭讀者的理解深度和記憶持久性。舉個例子，書中對寬帶消聲器設計的論述，清晰地展示瞭如何通過巧妙地組閤不同尺寸的共振腔體，來實現對一個較寬頻率範圍的有效衰減，而不是僅僅針對某個單一頻率點進行優化。這種對全局性能的考量，是許多初級工程師在實踐中容易忽視的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格非常凝練，幾乎沒有一句多餘的寒暄或華麗的辭藻，每一個字都仿佛是經過精密計算後纔放置在那裏的。對於追求效率和精準度的專業人士而言，這無疑是一種享受。我特彆喜歡作者在討論新型消聲材料（比如多孔介質復閤材料）的聲學特性時所采取的比較方法。它沒有簡單地羅列不同材料的吸聲係數數據，而是通過對比它們在不同厚度、不同孔隙率下對聲波能量的耗散機製差異，幫助讀者建立起一套材料選擇的決策邏輯樹。這不僅僅是知識的傳遞，更像是在傳授一種“判斷力”。每當我在一個項目遇到關於材料選擇的瓶頸時，我都會習慣性地迴顧書中的那一章節，總能從中找到新的思路來打破僵局。這本書，是那種即便讀完後，也會經常翻閱查閱和引用的工具書，它的價值會隨著實踐經驗的增加而愈發凸顯。

評分☆☆☆☆☆

這本關於消聲器理論的著作，讀起來真是讓人感到一種深入骨髓的學術氣息。它不像那些浮於錶麵的科普讀物，而是直接切入瞭聲學設計的核心肌理。我尤其欣賞作者在闡述基本原理時那種嚴謹細緻的推導過程，每一個公式的齣現似乎都帶著無可辯駁的邏輯鏈條。對於我們這些長期在一綫從事噪聲控製的工程師來說，這簡直就是一本“武功秘籍”。它沒有迴避那些復雜的數學模型和邊界條件的設定，反而將其作為理解聲波在復雜結構中行為的必要工具。我記得書中關於阻抗匹配和傳輸綫理論的應用部分，講解得格外透徹，甚至連一些容易混淆的概念，比如有效路徑長度和聲學長度的區彆，都通過精妙的圖示和例證得到瞭清晰的界定。讀完這部分，我感覺過去在實際工程中遇到的許多“似是而非”的問題，突然間都有瞭理論上的支撐點，不再是單純的經驗主義操作。那種醍醐灌頂的感覺，對於提升專業技能是無可估量的。