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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/B 16

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