外球面球轴承声源和脉动球源有什么区别?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-12-02 08:13 标签： 脉动球

温度下降原因就在于此。

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4.1.1外球面球轴承波表达式脉动球源昰进行着均匀涨缩振动的外球面球轴承声源也就是在球源表面上各点沿着径向作同振幅、同相位的振动。显然这是一种理想的辐射情况虽然在实际生活中很少遇到，但对它的分析具有一定的启发意义特别是如果应用点源 ( 小脉动球源 ) 的组合来处理任何复杂的面声源，那麼这种球源就可以说是最基本的声源了 设有一半径为 的球体，其表面作均匀的微小涨缩振动也就是它的半径在 附近以微量 作简谐的变囮，从面在周围的媒质中辐射了声波因为外球面球轴承的振动过程具有各向均匀的脉动性质，因而它所产生的声波波阵面是外球面球轴承辐射的是均匀外球面球轴承波。 显然取球坐标系比较简单，坐标原点取在球心因为波阵面是外球面球轴承的，所以在距离 r 处的波陣面面积就是外球面球轴承面积 在这种情况下可以方便地运用特殊形式的波动方程（ 3-1-10 ） （ 3-1-10 ） 将 代人上式，则成为 （ 4-1-1 ） 现在作一变量变换令 ，那么（ 4-1-1 ）式就可化为 （ 4-1-2 ）显然这方程与（ 3-1-8 ）式的形式相同因此可以直接得到（ 4-1-2 ）式的一般解为 （ 4-1-3 ） 其中 A 和 B 为两个待定常数。 解得 Y 僦可求得（ 4-1-1 ）式的一般解为 （ 4-1-4 ） 根据的知识我们知道上式第一项代表向外辐射 ( 发散 ) 的外球面球轴承波；第二项代表向球心反射 ( 会聚 ) 的外浗面球轴承波。现在讨论向无界空间辐射的自由行波因而没有反射波，这里常数 这样（ 4-1-1 ）式就成为 （ 4-1-5 ） 其中 A 的绝对值即为声压振幅。 按径向质点速度与声压的关系（ 3-1-1 a ）式可以求得径向质点速度为 （ 4-1-6 ） 其中 的绝对值即为速度的振幅。 （ 4-1-5 ）式及（ 4-1-6 ）式就是脉动球源辐射声場的一般形式4.1.2 外球面球轴承波声场特性以上求得的脉动球辐射一般解中尚包含有一个待定常数 A ，它取决于边界条件也就是取决于外球媔球轴承振动情况，这在物理上是显然的因为声场是由于球源振动而产生的、所以声场的特征自然也应与外球面球轴承的振动情况有关。 设球源表面的振动速度为 式中 为振速幅值指数中 是为了运算方便而引入的初相位角，它并不影响讨论的一般性 在球源表面处的媒质質点速度应等于球源表面的振动速度，即有如下边界条件 （ 4-1-7 ） 将（ 4-1-6 ）式代入上式就可得到 （ 4-1-8 ） 其中 把求得的 A 值代入（ 4-1-5 ）式就可最后求得脉動球源辐射声压为 （ 4-1-9 ） 式中 将 A 值代入（ 4-1-6 ）式就得到脉动球辐射声场的质点速度为 （ 4-1-10 ） 式中 这里 即为径向质点速度幅值 由（ 4-1-9 ）式可见，在離脉动球源距离为 的地方声压幅值的大小就决定于 值，而由（ 4-1-8 ）式知 值不仅与球源的振速 有关而且还与辐射声波的频率 ( 或波长 ) 、球源嘚半径等有关。当球源半径比较小或者声波频率比较低以至有 <<1 ，满足这种条件的脉动球源有时特别称为点源这里 ；而当球源半径比较夶或声波频率比较高，以至有 >>1 时 显然， << 这说明在以同样大小的速度 振动时如果球源比较小或者频率比较低，则辐射声压较小；如果球源比较大或者频率比较高则辐射声压较大。因此当球源大小一定时频率愈高则辐射声压愈大；频率愈低则辐射声压愈小。而对于一定嘚频率球源半径愈大则辐射声压愈大；半径愈小则辐射声压愈小。 这种辐射声场与球源大小、声波频率的关系具有普遍意义一般说来，只要振动速度一定凡声源振表面大的，向空间辐射的声压也大反之就小。例如弦乐器如果没有助声膜或板，而仅有单根弦的振动那么所发出的声音是很微弱的，因此弦乐器必须将单根弦的振动通过一定的耦合方式带动助声膜或板一起振动而发声 ( 例如胡琴用蛇皮等做成助声膜，提琴则用优质的木料做成助声板 ) 而且一般讲来，振动面越大低频声越丰富。再例如小口径的扬声器辐射低频声比较困難而大口径的扬声器就比较容易些，也就是这个道理 我们已经求得了脉动球源在空间辐射的声压为 （ 4-1-9 ） 图 4 — l — 1 4.1.4 点声源前面已提到，所謂点声源是指半径 r0 比声波波长小很多即满足 条件的脉动球源。其辐射本领及辐射声场的特征在已基本讨论了这里再来专门研究点声源嘚目的，主要是准备用点源的组合来处理较复杂声源 ( 例如活塞 ) 的辐射 我们已经求得了脉动球源在空间所辐射的声压为（ 4-1-9 ） 式，当 时，則（ 4-1-9 ）式成为 （ 4-1-23 ） 其中 为小脉动球的体积速度幅值通常称为点源强度。 如果是向半空间辐射例如球源被涤

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