Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:CRC Pr I Llc

作者:Cheeke, J. David N.

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2002-4

价格:$ 169.44

装帧:HRD

isbn号码:9780849301308

丛书系列:

图书标签:

超声波
超声技术
无损检测
医学超声
材料科学
物理学
工程学
声学
振动
传感器

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Ultrasonics - a subject with applications across all the basic sciences, engineering, medicine, and oceanography, yet even the broader topic of acoustics is now rarely offered at undergraduate levels. Ultrasonics is addressed primarily at the doctoral level, and texts appropriate for beginning graduate students or newcomers to the field are virtually nonexistent. "Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves" fills that void. Designed specifically for senior undergraduates, beginning graduate students, and those just entering the field, it begins with the fundamentals, but goes well beyond the simple, general concepts of waves to a detailed treatment of ultrasonic waves in isotropic media.Addressing a wide range of topics, the author focuses on the physics of acoustic waves, their propagation, and the different modes that can be excited in various geometries. Strong emphasis on applications in the later chapters provides a concrete setting for the more formal and theoretical earlier discussions. Your search for the right introduction to ultrasonics is over. The clear, engaging prose, careful balance of theory and applications, and rigorous but accessible mathematical treatments in this book combine to build a solid foundation either for practical work in the field or moving on to higher-level studies.

好的，这是一份关于《固体中的非线性声学现象与新方法》的图书简介，内容详尽，旨在吸引对材料科学、声学工程及无损检测感兴趣的专业人士和研究人员，且不包含任何与《Fundamentals and Applications of Ultrasonic Waves》相关的内容。 --- 固体中的非线性声学现象与新方法导言：超越线性的边界与新材料的探索在传统的工程分析和无损检测（NDT）领域，我们通常依赖于线性声学理论——即声波在介质中传播时，应变与应力之间保持严格的比例关系。这种线性模型在描述弱相互作用或低能量传播时表现出色。然而，当声波的振幅增加，或者当材料本身处于复杂、高度耦合的状态时，材料的内部结构会展现出显著的非线性响应。《固体中的非线性声学现象与新方法》（Nonlinear Acoustic Phenomena and Novel Techniques in Solids）正是为了填补这一知识空白而编写的权威性著作。本书深入探讨了在材料高应变或特定微观结构作用下，声波传播所表现出的非线性行为，并系统性地介绍了利用这些复杂现象开发先进检测和表征技术的新兴方法。本书不仅仅是一本理论综述，更是一部面向实践的工具书，旨在帮助工程师、材料科学家以及声学研究人员，如何驾驭这些超越经典模型的复杂物理，从而在材料表征、疲劳监测、结构健康评估（SHM）等前沿领域实现突破。 --- 第一部分：非线性声学的理论基础与物理机制本部分构建了理解固体中声波非线性行为所需的坚实理论框架。它详细阐述了声学非线性产生背后的微观物理根源，为后续应用方法的理解奠定了基础。第一章：广义弹性理论与本构关系的引入本章从经典弹性力学出发，引入高阶弹性常数（如三阶、四阶弹性常数）。详细推导了在小应变极限下，应力-应变关系如何从线性项扩展至包含二次、三次乃至更高次非线性项的泰勒展开式。重点讨论了拉梅常数与高阶弹性系数对声速和波形畸变的影响。第二章：非线性声波的传播方程与色散本章的核心在于推导和分析非线性波动方程。通过引入克莱因-戈尔登（KdV）方程、辛格-戈尔登（SG）方程等非线性偏微分方程，精确描述了冲击波的形成、自聚焦、周期性波包的演化（如孤子现象）。此外，深入探讨了非线性色散，即声波的传播速度如何依赖于其频率或波数，这与线性理论中的恒定波速形成鲜明对比。第三章：材料微观结构与非线性来源非线性声学现象的物理根源在于材料内部的微观机制。本章聚焦于这些机制： 1. 晶格缺陷与位错运动：讨论了位错的钉扎效应和运动对低频和高频声波相互作用的影响。 2. 磁致伸缩与电致伸缩耦合：针对铁磁性或压电材料，分析了外部场（如磁场）对声波非线性的调制作用。 3. 孔隙与微裂纹的影响：阐述了材料内部微观空隙在应力作用下闭合和开启的非线性力学行为，及其对二次谐波产生的贡献。 --- 第二部分：关键非线性声学效应的表征技术本部分将理论转化为可测量的物理量，详细介绍了当前用于量化材料非线性程度的主流实验技术和测量范式。第四章：谐波生成与分析（Higher Harmonic Generation, HHG）谐波分析是非线性声学中最成熟的技术之一。本章详细介绍了：二次谐波产生（SHG）：从理论上推导了第二谐波相对于基波振幅的增长率，并将其与材料的非线性模量 ($eta$ 或 $E_{NL}$) 联系起来。测量系统构建：重点介绍了超声激励源的设计（例如，使用脉冲激励器或高功率连续波）和高灵敏度接收器的选择，特别是在低频和高频段的信号处理技术。第五章：调制与混合现象（Parametric Interaction）本章探讨了两个或多个具有不同频率的声波在非线性介质中相互作用，产生新频率分量的现象。参量阵列：深入分析了泵浦波、信号波与和频/差频波之间的能量转换机制。非线性超声波成像（NUI）：讨论了如何利用参量相互作用实现无源聚焦，从而显著提高声束的横向分辨率，尤其适用于深层组织成像或结构内部的微小缺陷定位。第六章：声弛豫、记忆效应与慢响应（Acoustic Memory Effect）本章关注与时间相关的非线性行为。内耗与非线性衰减：研究了材料内部能量耗散的频率依赖性，特别是当驱动频率接近材料的弛豫频率时，非线性衰减的急剧变化。超声波迟滞与记忆效应：分析了声波在通过具有复杂内部结构（如颗粒状或复合材料）时，其波形“记住”过去经历的现象，并探讨了如何利用这种记忆效应评估材料的损伤积累程度。 --- 第三部分：前沿应用与先进检测方法本部分将理论和技术应用于实际工程挑战，展示了非线性声学在材料表征和健康监测中的巨大潜力。第七章：疲劳损伤与早期裂纹的无损评估非线性声学对微观损伤的敏感性远超传统线性超声。损伤指标的建立：系统性地建立了非线性声学参数（如相对二次谐波幅度、非线性衰减系数）与材料疲劳循环次数、微裂纹密度之间的定量关系模型。动态激励技术：介绍了使用低频高幅度的循环加载（如共振激发）来“激活”材料内部的缺陷，并使用高频弱激励波来检测这些被激活的缺陷所产生的非线性信号，实现对早期疲劳损伤的“预警”检测。第八章：材料本构特性的深度表征超越硬度测量，非线性声学能够揭示材料的内在力学特性。复合材料的分层与界面质量：利用不同方向的非线性响应差异，精确评估纤维与基体之间的界面粘结强度和脱层程度。粘弹性与热塑性聚合物的分子松弛：通过分析高次谐波的相位信息和衰减特性，反演聚合物链段的运动速率和玻璃化转变区域的材料行为。第九章：先进的传感器与数据处理技术实现精确的非线性测量需要高度专业化的硬件和算法。宽带激励源与高动态范围接收器：讨论了如何设计能够产生足够高应变但又不至于引发材料破坏的激励脉冲，以及如何有效分离微弱的非线性信号（如高次谐波）与高强度的基波。机器学习在非线性数据分析中的应用：介绍了利用深度学习模型（如卷积神经网络，CNN）对复杂的非线性频谱进行分类和反演，以自动识别材料状态和损伤类型，克服传统信号处理中参数提取的局限性。 --- 结语与展望《固体中的非线性声学现象与新方法》以其前瞻性的视角，不仅系统梳理了非线性声学的核心物理，更着重于如何将这些复杂的现象转化为可靠的工程工具。本书为研究人员提供了一个深入理解材料内在机制的平台，并为下一代高精度、高灵敏度的无损评估技术指明了方向。掌握非线性声学，意味着掌握了超越传统限制，洞察材料“真实健康状况”的钥匙。