3-11 声波在波导中的传播 (1)波导,至少在一维方向上是无限制的有限介质空间。 (2)声波在波导中的传播是指声波在有界介质空间中的传播。 (3)本课解波导中声传播的方法,要求波导的截面 规则。 (4)波导的截面 规则 ,是指亥姆霍兹方程在波导的截面上 可分离变量求解。 3-11-1 声波在流体平面层波导中的传播 1、平行平面层中声传播的一般关系形式解 声场计算模型: 声波在 区域传播, 并设声波为简谐波(振动为时间简谐函数)。 并假设声场的声学量 与y 坐标无关。 则波动方程为: 此方程的形式解为: (1)因为波场沿z轴只有正方向传播的行波;所以D0。 (此结果的物理本质是 时声波无反射的边界条件) (2)因为波场沿x是驻波(两个相反方向的行波的迭加), 所以: 这就是平行平面层中声传播的形式解。 简化形式解:2、绝对硬边界条件下波导中的简正波: 绝对硬边界条件: 由尤拉公式 代入形式解中: 形式解 其中,An由另一个边条件确定(z0处)。 其中: 所以若源条件为: 则,代入上式,得: 例:例:平面波场 因为: ; 所以: 例:的分析: 简正波的概念 定义,简正波:声波在波导中传播