第七章 介质对声波的吸收和吸声材料及吸声结构.

或波长声吸收：a'=I(x)10lg(7T弋)（单位：7-2)九 a'=10lg(I(x)1—I(x+九)1单位：分贝/波7-3)7-第七章介质对声波的吸收和吸声材料及吸声结构7-1 概述（1）声衰减是指声波在介质中传播的过程中声强逐渐减少的现象。产生声衰减的原因：1）波阵面扩张（几何衰减）；2）介质的声吸收（物理衰减）；3）不均匀介质中声波的散射；（2）介质对声波的吸收，是声波在非理想介质中传播的过程中，声波的机械能量转化为热能或其它形式能量的现象。（3）本章第一部分内容：介质对声波的吸收,要点:1）描述介质声吸收的方法；2）介质声吸收的机理；3）海水中声吸收的一般规律；（4）本章第二部分内容：吸声材料及吸声结构,要点:1）描述界面吸声性能的参数:界面吸声系数；2）不同吸声材料的吸声机理和吸声系数的计算；3）水声工程常用的吸声结构；7-2 描述介质声吸收的方法定义，谐合平面声波在介质中传播，x,x 是沿传播方向的两点，g（x）,g（x）1212分别是声波在 x 和 x 处的幅值；贝 y：12a=一 1一 ln（单位：NepereIm）称作介质的声吸收系数（单位：奈培/米）x 一 xg（x）212介质的声吸收系数反映了介质对声波的吸收程度；是平面声波在介质中传播单位距离，幅度相对变化的自然对数值。有时也用‘波长声吸收'表示介质的声吸收程度：Xa=lnfg（xi））（单位：奈培/波长）g（x+九）1水声学中一般定义:又，k=巴；nk一 ja分析：如果，在声吸收系数为 a 的介质中有谐合平面声皮传播；且 x=0 处声压幅值是p;则介质中声场可表示为0p(x,t)=pe-axej(et-kx)=pej(et-kx+jax)=pej(®t-(k-ja)x)=pej(et-k*x)(7-4)0000其中，k*=(k-ja)，称为声波在介质中的复波数。可见，介质中的复波魏*=?；-ja 可表示介质的声吸收。k*的实部为介质中声波的波数，虚部为介质的声吸收系数。ak»a>c(1+j 一);称为介质的复波速!!ka可见，介质中的复波速;*=c(1+j-)也可表示介质的声吸收 k7-3 介质声吸收的机理(原因)1)古典声吸收理论的介质声吸收系数古典声吸收理论认为介质声吸收的原因是：1)介质的粘滞；2)介质的热传导；利用经典物理学理论可以推出，由于介质的粘滞和热传导引起的声吸收的声吸收系数；结果为：(a)介质的粘滞声吸收系数 a=e%(4"+『)(7-5)□/2pc33式中：□',介质的切变粘滞系数；□'',介质的体粘滞系数(b)介质的热传导声吸收系数：a=e 订咒(丄-丄)(7-6)h/2pc3CCvp式中：咒,介质的热传导系数；C，介质的等容比热；,介质的等压比热；vp(c) 古典声吸收理论的...