本书为适应环境类专业“振动与噪声控制技术”及其相关课程的教学和实践需要而编写。
本书包括基础知识、控制技术、法律法规三部分内容。基础知识部分,利用较少的篇幅简明扼要地介绍了数学物理基础、振动基础以及声学基础。本书重点在于介绍振动控制技术和噪声控制技术,详细介绍了振动隔离、阻尼减振、动力吸振、吸声技术、隔声技术和声学设计基本原则。法律法规部分,紧扣振动与噪声这一物理性环境污染问题,介绍了我国的噪声与振动控制法律法规与标准体系。
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目录
第四版前言
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章声与振动相关的数学物理基础1
1.1声与振动数学模型1
1.1.1波动方程基本概念1
1.1.2三维波动方程2
1.1.3不同坐标系中的波动方程5
1.2声与振动物理基础8
1.2.1牛顿第二运动定律8
1.2.2胡克定律9
1.2.3微元法10
1.2.4横波与纵波11
1.2.5波速的概念12
1.2.6简谐波动假设12
1.3边界条件与数学分析方法13
1.3.1波动方程初值与边值问题13
1.3.2分离变量法15
1.3.3行波法18
1.4分布参数系统的数值分析方法19
1.4.1集中质量法19
1.4.2假设模态法21
1.4.3瑞利法23
1.4.4里兹法24
1.4.5有限元法24
1.4.6边界元法25
1.4.7统计能量分析法26
习题27
第2章质点振动系统与弹性体振动系统28
2.1振动基本概念28
2.2质点振动系统29
2.2.1单自由度系统的自由振动29
2.2.2单自由度系统的衰减振动31
2.2.3单自由度系统的受迫振动33
2.2.4多自由度系统的振动特性*37
2.3弹性体振动系统39
2.3.1弦振动40
2.3.2梁的纵振动43
2.3.3梁的弯曲振动45
2.3.4薄板的弯曲振动*51
2.3.5圆柱壳的弯曲振动*56
习题60
第3章噪声产生与传播机理61
3.1声学基本概念61
3.1.1声压与声压级61
3.1.2声能量与声能量密度62
3.1.3声功率与声强63
3.1.4倍频程分析64
3.1.5响度级与等响曲线67
3.1.6计权网络69
3.1.7声波叠加原理72
3.1.8驻波73
3.2理想介质中的声传播74
3.2.1理想流体介质中的声波方程74
3.2.2平面波、球面波和柱面波75
3.2.3声波的反射与透射78
3.3结构振动及其声辐射80
3.3.1辐射效率概念81
3.3.2脉动球源、点声源和多极子声源81
3.3.3无限障板上活塞式辐射声场86
3.3.4板的声辐射88
3.4振动在典型结构中的传播91
3.4.1梁中的弹性波92
3.4.2板中的弹性波*93
3.4.3圆柱壳中的弹性波*94
3.4.4结构中的振动传递及波形转换*96
3.5旋转叶片噪声产生机理*98
3.5.1旋转叶片噪声产生原因98
3.5.2空泡噪声99
3.6流噪声产生机理*101
3.6.1边界层理论102
3.6.2转捩点104
3.6.3流激振动与噪声106
习题108
第4章振动控制技术原理110
4.1隔振原理与隔振技术110
4.1.1隔振的分类110
4.1.2隔振的评价111
4.1.3隔振原理111
4.1.4隔振性能分析113
4.1.5隔振设计114
4.1.6隔振器类型116
4.1.7单层隔振、双层隔振和浮筏隔振119
4.2阻尼抑振原理与高阻尼结构120
4.2.1阻尼的定义与作用120
4.2.2阻尼的产生机理121
4.2.3阻尼材料124
4.2.4自由阻尼结构128
4.2.5约束阻尼结构130
4.2.6带扩变层的约束阻尼结构131
4.2.7插条式阻尼结构132
4.3局域共振原理与动力吸振技术133
4.3.1局域共振原理133
4.3.2集中式动力吸振器设计141
4.3.3周期局域共振原理*143
4.3.4分布式宽带动力吸振原理*146
4.3.5动力吸振器应用案例149
习题150
第5章噪声控制技术原理151
5.1多孔介质吸声机理及运用151
5.1.1吸声系数、吸声量与吸声降噪量152
5.1.2多孔性吸声材料吸声机理154
5.1.3吸声性能影响因素154
5.1.4常用吸声材料156
5.1.5吸声降噪典型案例157
5.2阻抗失配隔声机理及运用158
噪声与振动控制技术基础
5.2.1声阻抗、透声系数与隔声量158
5.2.2质量定律159
5.2.3吻合效应160
5.2.4双层墙的隔声性能163
5.2.5隔声间、隔声门和隔声窗165
5.2.6隔声罩168
5.2.7声屏障169
5.3阻抗匹配吸声机理及运用173
5.3.1阻抗渐变吸声原理173
5.3.2常用吸声结构175
5.3.3阻性消声器179
5.3.4抗性消声器182
5.3.5阻抗复合式消声器196
5.3.6高频失效原理198
5.3.7消声器空气动力性能评价203
5.3.8消声设计典型案例208
习题210
第6章结构声学设计基本原则211
6.1共振规避原则211
6.1.1机械系统激励特性211
6.1.2共振规避设计方法212
6.2节能减排原则213
6.2.1机械系统能量分配特性213
6.2.2节能减排设计方法214
6.3多源相位调控原则214
6.4多途系统优化原则218
6.4.1声振多途传递规律218
6.4.2多途系统优化设计方法219
习题220
第7章声与振动控制法律法规与标准221
7.1噪声污染防治法221
7.1.1声环境质量标准221
7.1.2工业企业厂界环境噪声排放标准222
7.1.3社会生活环境噪声排放标准223
7.1.4建筑施工场界环境噪声排放标准225
7.1.5城市区域环境振动标准225
7.2振动噪声测量标准226
7.2.1声学量级及其基准值226
7.2.2声功率级测量方法227
7.2.3汽车车内噪声测量方法228
7.2.4飞机舱内噪声测量方法229
7.2.5家用电器噪声测量方法230
7.2.6水声测量方法235
7.2.7环境振动测量方法235
7.2.8加速度计安装方式236
7.2.9振动数据采集的参数规定238
7.3振动噪声控制标准238
7.3.1隔声罩和隔声间控制噪声指南238
7.3.2工业企业噪声控制设计规范241
7.3.3民用建筑设计隔声规范242
7.3.4民用飞机噪声控制与测量要求246
7.3.5船舶噪声控制设计规程248
7.3.6城市轨道交通环境振动与噪声控制工程技术规范250
参考文献251
参考标准252