舰船结构振动冲击与噪声 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社（图书发行部）（新时代出版社）

作者:姚熊亮

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:2007-2

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787118048810

丛书系列:

图书标签:

• 科技史
• 工学
• 工具书
• 舰船结构
• 振动
• 冲击
• 噪声
• 船舶工程
• 结构力学
• 声学
• 水下声学
• 工程振动
• 损伤控制

《现代声学理论与工程应用》 内容概要 本书旨在全面、深入地探讨现代声学领域的理论基础及其在工程实践中的广泛应用。全书内容涵盖了声学物理、材料声学、环境声学、以及工程降噪与信号处理等多个关键分支，力求构建一个理论与应用紧密结合的知识体系。 第一部分：声学基础理论 本部分首先建立起对声波本质的深刻理解。我们将从流体力学和弹性力学的基本方程出发，推导出描述声波传播的亥姆holtz方程和波动方程，重点阐述平面波、球面波的解析形式及其能量、功率的定义。深入讨论声场的描述方法，包括声压、质点速度、声强以及声功率的向量表示，为后续的复杂问题分析奠定坚实的数学和物理基础。 随后，我们将详细分析不同介质中的声波行为。在均匀介质中，重点讲解声速的温度和压力依赖性；在非均匀介质中，如存在密度或弹性模量梯度时，声线的弯曲与折射现象（斯涅耳定律在声学中的应用）。针对固体介质，我们将深入探讨纵波、横波的存在及其传播特性，并介绍波导中的模式理论，例如平板和圆柱波导中的特征波。 第二部分：材料声学与界面效应 材料的声学特性是理解声波相互作用的关键。本部分聚焦于声波在材料界面处的反射、透射与吸收机制。详细阐述复声阻抗的概念，以及它如何决定能量的耗散和储存。通过引入声学阻抗匹配理论，探讨如何设计吸声材料和隔声结构以实现最优的声能控制。 特别地，本书对多孔介质中的声传播现象进行了详尽的分析。这包括牛顿-欧拉方程在粘滞和热传导效应下的修正形式，如劳拉-斯通模型（Delany-Bazley model）的推导与应用，用于描述泡沫、纤维等复杂材料的复数特性阻抗。此外，还包括对板状结构振动响应的分析，特别是共振现象（如弯曲波的临界角效应），以及如何利用材料阻尼来抑制结构振动辐射的噪声。 第三部分：环境声学与噪声控制 环境声学是应用声学的重要组成部分，本书对此进行了详尽的论述。在室外声传播方面，重点分析大气湍流、风场、温度梯度对声传播路径和强度的影响，介绍经典的菲涅尔区理论和边界元法（BEM）在城市噪声预测中的应用。对于室内声学，则聚焦于混响时间、驻波、扩散系数等参数的测量与计算，详细讲解雷利积分和射线声学方法（Ray Tracing）在建筑声学设计中的应用。 噪声控制是本书的重点应用领域之一。我们系统地梳理了主动噪声控制（ANC）和被动降噪技术的原理。在ANC部分，重点阐述了反馈控制与前馈控制的结构差异、自适应滤波器的算法（如LMS算法）在噪声源分离与抵消中的实现细节。在被动降噪方面，详细分析了质量定律、弹簧-质量系统（隔振器）的低频特性，以及消声器（如亥姆霍兹共振器和穿孔板式）的设计准则及其适用频率范围。 第四部分：声学测量与信号处理 准确的声学测量是所有声学工程的基础。本部分详细介绍了先进的声学测量设备和方法。涵盖了麦克风、水听器等传感器的基本原理、指向性特性及其校准过程。重点讲解了声强、声场成像技术（如声学相机）的原理和数据可视化方法。 在信号处理方面，本书专注于与声学分析直接相关的技术。包括傅里叶变换（FFT）在噪声频谱分析中的应用，脉冲响应测量技术（如混响时间测量中的退混响技术），以及相关性分析在噪声源定位中的作用。此外，还介绍了空间谱分析技术，如高分辨率谱估计方法（MUSIC, CLEAN-SC）在复杂声场中分离不同声源的潜力。 本书特色 理论深度与工程广度并重： 兼顾了从波动方程到复杂材料模型的理论推导，同时也提供了大量实际工程案例和设计规范。 数学严谨性： 使用规范的物理和数学语言，详细推导关键公式，避免不加解释地引用复杂结果。 面向前沿： 涵盖了当前声学领域的研究热点，如非线性声学现象的初步介绍和计算声学（CA）方法的概述。 本书适用于高等院校声学、机械工程、土木工程、海洋工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事噪声与振动控制、环境监测、水下声学等领域的工程技术人员和研究人员。通过系统学习，读者将能够独立分析和解决复杂的声学问题，并设计出高效的声学控制方案。

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这本《舰船结构振动冲击与噪声》的书籍，光看名字就让人感觉到一股硬核的工程技术气息扑面而来，我作为一名刚接触船舶设计领域不久的新人，原本以为它会是一本晦涩难懂的理论圣经，但实际阅读体验却出乎意料地平衡。作者在开篇部分对振动和冲击的基础理论阐述得非常扎实，完全没有那种为了堆砌公式而堆砌公式的架势。相反，他们非常巧妙地将流体力学、材料力学与振动学进行了有机的结合，特别是对于海洋环境下复杂载荷作用下的结构响应分析，提供了许多实际工程中的参考案例。例如，书中对船体在波浪中受到的周期性冲击载荷的数学建模，深入浅出地剖析了傅里叶分析在识别关键振动模态中的应用。更让我印象深刻的是，书中并未止步于理论推导，而是花费了大量篇幅讨论了如何通过优化结构设计，例如改变加强筋的布置方式、选用新型阻尼材料等，来有效抑制低频噪声的产生和传播，这对于我后续参与具体项目时如何平衡结构强度与声学性能的设计需求，提供了极其宝贵的指导方向。这本书的图表绘制精良，许多关键概念都有清晰的示意图辅助理解，大大降低了理解复杂物理模型的门槛，绝对是想深入船舶动力学领域的工程师案头必备的工具书。

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这本书的装帧和排版给人的感觉非常严谨，一看就知道是经过了严格的同行评审和时间检验的成果。《舰船结构振动冲击与噪声》的内容深度远远超出了我的预期，尤其是在高阶振动分析方面。我特别关注其中关于“随机振动理论”在船舶疲劳寿命评估中的应用章节。作者没有停留在经典的维纳-霍夫曼谱分析，而是深入探讨了更复杂的蒙特卡洛模拟方法，用以处理海洋环境载荷的非高斯特性。这种对前沿研究成果的积极吸收和转化，使得这本书即便放在国际同类专业书籍中也毫不逊色。此外，书中对“噪声源识别技术”的介绍也相当详尽，提到了基于数据驱动的解耦方法，这对于我们这些依赖大量传感器数据进行故障诊断和性能优化的工程师来说，是极具价值的参考。阅读过程中，我感觉自己仿佛在跟随一位经验丰富的导师，系统地梳理了从理论建模到现场测试、再到最终优化设计的全过程，每一个环节都有数据和理论的有力支撑，绝非泛泛而谈。

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我是一位资深的船舶声学工程师，多年来一直在处理舰船在高速航行和武器发射过程中产生的复杂噪声问题。坦率地说，市面上涉及“噪声控制”的专著不少，但真正能将“结构振动”与最终产生的“噪声场”进行精确耦合分析的书籍相对稀缺。《舰船结构振动冲击与噪声》这本书在处理这个问题上，展现出了极高的专业水准和前瞻性。它不仅详细探讨了振动源（如主机、螺旋桨推力脉动）如何通过结构传递，更重点介绍了先进的边界元法（BEM）和有限元法（FEM）在声辐射分析中的集成应用。尤其是在高频段的噪声预测模型构建上，作者引入了最新的数值计算方法，并对比了不同网格划分策略对计算精度和效率的影响，这对于我们进行精细化设计迭代至关重要。我个人最欣赏它对“结构-声场”耦合分析流程的系统性梳理，从模态分析到声功率辐射效率的评估，形成了一个完整的研究闭环，极大地提升了我在面对复杂潜艇噪声抑制项目时，对理论指导实践的信心。这本书更像是一本高级研讨会论文集与实用手册的完美结合体，值得反复研读。

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我对机械系统中的故障诊断和健康监测（PHM）领域有浓厚的兴趣。通过阅读《舰船结构振动冲击与噪声》，我发现它提供了一个非常扎实的动力学基础，这对于理解PHM系统的核心算法至关重要。书中关于“模态参数识别”的章节堪称经典，它详尽地比较了频域方法（如FFT）和时域方法（如AR/ARMA模型）在提取结构固有频率和阻尼比时的优缺点，特别是当系统存在参数变化或非线性特性时，不同算法的鲁棒性分析非常到位。更重要的是，作者将这些理论分析与实际的传感器布局和数据采集策略紧密地联系起来，解释了传感器位置的选择如何直接影响到对特定振动模式的观测精度。这本书的结构清晰，逻辑严密，对于我们从事状态监测和预测性维护的人员而言，它提供了一套科学的“健康基线”的建立方法论。要准确预测结构何时会因疲劳而失效，就必须先精准地掌握它在正常工况下的振动特性，而这本书恰恰为我们构建这个精准模型提供了坚实的理论和工具箱。

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说实话，我刚拿到这本厚厚的《舰船结构振动冲击与噪声》时，心里是有些打鼓的，我更偏向于软件仿真和数值模拟，对基础物理的深度挖掘总觉得耗时费力。但翻阅之后发现，这本书的叙事逻辑非常清晰，它并没有像一些教科书那样将冲击和振动完全割裂开来。它通过大量篇幅详细剖析了冲击载荷（比如水下爆炸或碰撞）如何激发船体的瞬态振动响应，并且重点阐述了如何利用能量吸收装置来缓解这种冲击引起的疲劳损伤和瞬态噪声爆发。作者对非线性动力学在处理极端载荷情况下的应用进行了非常深入的探讨，例如介绍了粘滞阻尼器和隔振支座在抵抗冲击能量方面的性能指标对比，这些都是实际工程中必须面对的权衡取舍。书中的一些图示清晰地展示了冲击波在不同厚度板材间的传播衰减规律，这对于设计抗冲击结构的关键部位提供了直观的物理依据。总体来说，这本书的实践指导意义非常强，它教的不仅仅是“怎么算”，更是“为什么这么设计更安全、更有效”。

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