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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 非线性声学研究的早期历史2

1.3 非线性声学研究进展和现状4

1.3.1 非线性行波4

1.3.2 非线性驻波7

1.4 非线性声学效应及应用12

1.4.1 热声效应12

1.4.2 声流14

1.4.3 声辐射压15

1.4.4 非线性参量A/B16

1.5 极端非线性纯净驻波场的研究17

第2章 相关理论背景概述20

2.1 声波的绝热传播20

2.1.1 声速20

2.1.2 绝热传播的条件21

2.1.3 管道内的绝热传播23

2.2 声波的频散与K-K关系24

2.2.1 K-K关系24

2.2.2 频散与衰减25

2.2.3 具体的频散与衰减关系式26

2.3 驻波的性质29

2.3.1 驻波的能量特性29

2.3.2 驻波场质点速度与声压的相位关系31

2.4 驻波管32

2.4.1 驻波管的共振32

2.4.2 驻波管的品质因子34

2.5 非线性声波方程及其解36

2.5.1 无耗散理想介质中的非线性声波37

2.5.2 耗散介质中的非线性声波40

2.6 声波的分解与合成（幅值、相位）43

第3章 突变截面失谐驻波管47

3.1 引言47

3.2 传递矩阵法48

3.2.1 传递矩阵的构造和物理意义48

3.2.2 传递矩阵法的应用51

3.3 两级突变截面失谐驻波管54

3.3.1 模态分析法在两级突变截面驻波管研究中的应用55

3.3.2 传递矩阵法在两级突变截面驻波管研究中的应用57

3.4 多级突变截面失谐驻波管63

3.4.1 三级突变截面失谐驻波管63

3.4.2 多级突变截面失谐驻波管67

第4章 突变截面驻波管及其非线性驻波场的实验研究69

4.1 实验仪器和装置69

4.2 实验系统73

4.3 突变截面驻波管声学特性的实验研究74

4.3.1 两级突变截面驻波管的实验74

4.3.2 多级突变截面驻波管的实验77

4.4 极高纯净非线性驻波场的获取及性质的实验研究79

4.4.1 等截面驻波管及极高非线性驻波场的实验79

4.4.2 两级突变截面驻波管及极高非线性驻波场的实验81

4.5 两级突变截面驻波管获取极高纯净驻波场进一步的实验研究89

4.5.1 一阶共振频率下的极高纯净驻波场及其谐波特性90

4.5.2 高阶共振频率下的驻波场及其谐波特性92

第5章 渐变截面失谐驻波管97

5.1 引言97

5.2 渐变截面驻波管98

5.2.1 渐变截面驻波管的具体管形99

5.2.2 渐变截面驻波管内声场满足的方程101

5.2.3 渐变截面驻波管内驻波和质点速度的表达式102

5.3 渐变截面驻波管传递矩阵104

5.3.1 渐变截面驻波管传递矩阵的一般表达式104

5.3.2 渐变截面驻波管传递矩阵的具体表达式105

5.4 渐变截面驻波管的失谐性107

5.4.1 渐变截面驻波管的共振条件107

5.4.2 渐变截面驻波管的传递函数108

5.4.3 渐变截面驻波管共振频率随管形参数的变化110

5.5 多级渐变截面驻波管112

5.5.1 多级渐变截面驻波管的传递矩阵112

5.5.2 三级渐变截面驻波管的传递函数113

5.5.3 三级渐变截面驻波管管形参数对共振频率的影响115

5.6 锥形三级渐变截面驻波管的实验研究118

5.6.1 传递函数与辐射声阻抗率的实验研究119

5.6.2 与两级突变和等截面驻波管的对比实验研究121

5.6.3 高阶共振频率下的大振幅驻波场实验研究125

第6章 总结与展望131

6.1 回顾与总结131

6.2 展望133

参考文献135