试卷A标准答案和评分标准.DOCVIP

《声与振动基础A》试卷B标准答案和评分标准 （07年春季） 声学是研究声波的（产生）、传播和（接收）的一门科学。 当声波由特性阻抗小的介质入射到特性阻抗大的介质，边界面称为（硬）界面。当声波由特性阻抗大的介质入射到特性阻抗小的介质，边界面称为（软）界面。 固体中同时存在压应力和切应力，既可传播（纵）波，也可传播（横）波。 声波在分界面上的反射和透射特性取决于介质的特性阻抗；两介质的特性阻抗相差愈小，其反射系数（愈小），反射能量（小）； 绝对软边界面上质点振速为入射波质点振速的（2）；B、；C、； D、无指向性。 2、单自由度振动系统的速度共振频率数值上等于（B） A、位移共振频率； B、系统无阻尼时的固有频率；C、加速度共振频率； D、系统有阻尼时的固有频率。 3、下面关于平面行波场特点的叙述，哪种是错误的。（D） A、任何时刻均无反向声能流；B、声强处处相等； C、质点振速波形和声压波形相同； D、声压相速度和振速相速度不相等。 4、设计接收换能器时，接收器的尺寸一定，则对频率较（A）的声波影响较大。 A、高； B、；低 C、和接收声波的频率没关系； 5、均匀细棒纵振动中自由边界条件的表达式及其物理意义为（B） A、； B、； C、； D、。 6、谐和律球面波的波阵面是球面，在同一时刻，该波阵面所有点（C） Ａ、振速幅值相等；　　　　 Ｂ、振速相位相同； Ｃ、振速幅值与相位都相同；　Ｄ、相位相同，但幅值不同。 7、平面行波场中声压的相速度和波速的关系为（A） Ａ、二者相等；Ｂ、声压的相速度比波速快； Ｃ、声压的相速度比波速慢；Ｄ、二者无固定关系。 8、均匀球面波在理想，均匀无限介质中传播，其声波强度与距离r的平方成反比。声波强度的减少是由于（B） Ａ、介质的粘滞性吸收；Ｂ、波阵面的扩大；Ｃ、介质的热传导吸收；D、驰豫声吸收 9、声源指向性的一般规律：频率一定，声源尺度越小，指向性越（B）； Ａ、“尖”；Ｂ、“胖”；Ｃ、指向性和声源尺度没关系； 10、刚硬微小粒子的散射声强和频率的（D）次方成正比。 A、1； B、2； C、3； D、4。 三、简答题（每题6分，共30分） 如图所示一个机械振动系统，试画出其阻抗型机电类比图。 图1 机械振动系统 （2分） （2分） （2分） 什么叫物理衰减，什么是几何衰减？古典声吸收包括什么？ 答：声波在均匀介质中传播时，声波的强度衰减的原因有几何衰减和物理衰减。 由于波阵面扩张造成的声波能量减少称为几何衰减； （2分） 由于介质的声吸收造成的声波能量减少称为物理衰减； （2分） 古典声吸收认为，介质的粘滞性声吸收和热传导声吸收是介质声吸收的原因。 （2分） 简述声能流密度的概念，声能流密度和声压与质点振速的关系是什么？ 答：单位时间内通过与声波能量传播方向垂直的单位面积的声能为声能流密度，它是一个向量。 （3分） 声场的声能流密度为该点声压与质点振速的乘积（），方向为该点质点振动的方向。 （3分） 简述理想流体介质中，平面波、柱面波、球面波的声强衰减规律和传播距离的关系。 答：理想流体介质中，平面波的能量处处相等，和传播距离没有关系； （2分） 柱面波的声强按传播距离的一次方规律衰减； （2分） 球面波的声强按传播距离的平方规律衰减； （2分） 什么是简正波？什么是简正波的截止频率? 答：简正波；声波在波导中传播，由于边界的限制，据边界的性质，在边界的限制方向取某些特定的驻波形式，而在无边界限制方向为传播的行波形式，称此为给定波导中的简正波。 （3分） 截止频率：声波在波导中传播，如果某阶简正波随声波频率的降低，由正常传播的简正波开始蜕化为非均匀波则称此时的声波频率为该阶简正波的截止频率，记fn。 （3分） 四 计算题（共35分） 1、（15分）具体计算“绝对软”边界条件下反射声场中的声压和质点振速，并讨论边界上声压和振速的特点。 解：由于在边界面处入射声波发生反射，使第一介质中产生反射波，这时第一介质中声压为 （2分） “绝对软”边界条件下，有：； （2分） （2分）