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isbn号码:9787801253361

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• 水力学
• 气力学
• 传热
• 流体动力学
• 计算流体力学

《声学艺术：从原理到应用》 内容简介： 本书是一本深入探讨声学原理及其广泛应用的综合性著作。它旨在为读者提供一个全面而细致的视角，理解声音的产生、传播、感知以及控制的奥秘，并在此基础上阐述声学技术在各行各业的革新性应用。 第一部分：声学基础理论 本部分将从最基础的声学概念入手，构建读者对声音的认知框架。 第一章：声音的本质与传播 详细介绍声波的物理学特性，包括其作为一种机械波的本质，振动、频率、波长、振幅等基本参数的定义与相互关系。 阐述声音在不同介质（空气、液体、固体）中的传播机制、速度差异及其影响因素，如温度、密度、压力等。 探讨声波的能量属性，如声强、声功率，并介绍声压级的概念及其测量方法。 深入讲解波的衍射、干涉和反射现象，这些现象是理解声场分布、噪声控制和声学设计的关键。 第二章：人耳的听觉机制与感知 详细描绘人耳的生理结构，从外耳、中耳到内耳，逐一解析其在收集、传导和转换声能中的作用。 深入探讨听觉的生理和心理感知过程，包括声音的响度、音高、音色等主观属性如何与客观声学参数相关联。 介绍听觉的敏感性、掩蔽效应、以及听觉适应等现象，这些都直接影响着我们对声音的理解和体验。 讨论听觉失真的感知，以及听力损伤的成因与防护。 第三章：声音的发生与乐音分析 系统梳理声音的各种产生机制，包括弦的振动、空气柱的振动、膜的振动以及电子声源等。 介绍简谐振动和复音振动，以及傅里叶分析在分解复杂声波为基频和泛音序列中的核心作用。 详细分析音色，阐述泛音的相对强度和包络线如何塑造声音的独特性。 讨论乐音的特性，如音高、响度、音色，以及它们如何构成音乐的基石。 第二部分：声学工程与技术 本部分将从理论知识出发，深入探索声学在工程实践中的具体应用与发展。 第四章：建筑声学与空间声场设计 系统介绍建筑声学领域的核心概念，包括混响时间、吸声、隔声、扩散等关键指标。 深入分析不同建筑材料的吸声性能和隔声原理，为读者提供选择合适的声学材料的指导。 详细阐述室内声场的设计原则，如何通过合理的空间布局、材料选择和声学处理，创造出理想的听觉环境，如音乐厅、会议室、录音棚等。 探讨噪声控制技术在建筑设计中的应用，例如如何有效隔离和降低交通噪声、设备噪声等对室内环境的影响。 第五章：噪声控制与环境保护 全面梳理工业、交通、生活等各类噪声源的特征及其对人类健康和社会生活的影响。 系统介绍噪声的测量、评价方法和相关标准，以及城市噪声的监测与管理策略。 深入讲解噪声控制的四大基本途径：消声、隔声、吸声和减振，并详述各种消声器、隔声罩、吸声结构的设计与应用。 探讨主动降噪技术（ANC）的原理与发展，以及其在个人音频设备和特定工程领域的应用前景。 第六章：水声学与海洋工程 详细介绍声音在水体中的传播特性，包括声速、声衰减、声波导等，以及这些特性如何影响水下声学探测与通信。 系统阐述水声学在海洋探测、导航、通信、军事侦察等领域的应用，如声纳系统的原理与发展。 探讨海洋工程中与声学相关的技术，如水下噪声评估、海洋生物对声音的感知与影响、水下结构物的声学设计等。 第七章：信号处理与声学应用 介绍数字信号处理（DSP）技术在声学信号分析、滤波、增强、识别等方面的基础理论和常用算法。 深入探讨语音信号处理，包括语音识别、语音合成、语音增强等技术，以及它们在人机交互、通信等领域的应用。 分析音频信号处理在音乐制作、音频编码、音频特效等方面的技术细节。 介绍基于声学的传感与测量技术，例如超声波测量、声成像等，及其在无损检测、医学诊断等领域的应用。 第三部分：声学的前沿探索与未来展望 本部分将聚焦于声学领域的新兴研究方向和技术突破。 第八章：生物声学与医学声学 研究动物（如蝙蝠、海豚）的声学行为及其在导航、交流、捕食中的作用。 深入探讨医学诊断和治疗中的声学应用，如超声成像、超声治疗、声学显微镜等。 分析声音在生理功能中的作用，如振动对人体的影响，以及利用声学手段进行康复治疗的可能性。 第九章：超声学与次声学 详细介绍超声波的产生、传播特性及其在高频振动、能量传输、声化学等方面的独特应用，例如超声清洗、超声焊接、超声雾化等。 探讨超声波在医学成像、无损检测、材料加工等领域的最新进展。 介绍次声波的产生机制、传播特性以及其在地球物理探测、灾害预警等领域的潜在应用。 第十章：声学材料与新材料 研究新型吸声材料、隔声材料、阻尼材料的设计与性能优化，以及它们的结构声学特性。 探索智能声学材料，如压电材料、电磁致伸缩材料等，及其在传感器、驱动器、能量收集等方面的应用。 讨论纳米材料和生物材料在声学领域的创新应用前景。 结论： 《声学艺术：从原理到应用》以其严谨的学术体系、丰富的实践案例和前瞻性的视野，为读者勾勒出声学科学的宏伟蓝图。本书不仅能帮助读者扎实掌握声学的基本原理，更能启发读者将声学知识应用于解决实际工程问题，探索更广阔的应用领域，感受声音的无穷魅力。

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我购买这本书的初衷，其实是为了解决一个工作中的实际难题——如何优化一个涉及复杂流道设计的系统。过去，我依赖的主要是经验和一些零散的网络资料，效率低下且准确性不高。拿到这本“工程流体力学”后，我直接跳到了关于边界层和湍流模型的部分。让我惊喜的是，这本书在处理湍流这一经典难题时，没有采用一笔带过的态度，而是深入浅出地介绍了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的推导过程，并且详细对比了不同湍流模型（如$k-epsilon$和$k-omega$模型）的适用场景和优缺点。书中对于模型选择的讨论，不是停留在理论层面，而是结合了案例分析，明确指出了在何种工程条件下，选择特定模型能带来更精确的预测结果。我立刻将书中的方法应用于我的设计问题中，通过调整参数，很快就找到了一个比之前方案稳定且能耗更低的优化点。可以说，这本书的实用性是毋庸自如的，它不仅仅是在“教”你知识，更是在“授”你解决实际工程问题的“武器”。那种将深奥的理论转化为可操作的工程工具的能力，是衡量一本技术书籍价值的关键标准，而这本书无疑做到了这一点。

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这本书的排版和印刷质量绝对是一流的，这点虽小，但对于长时间阅读严肃的工程书籍来说，影响巨大。纸张的质感很好，光线反射柔和，长时间对着电脑屏幕看累了，捧着实体书阅读起来，眼睛的负担明显减轻了许多。更值得称赞的是插图的处理。流体流动问题往往涉及复杂的空间几何和矢量场，清晰的插图是理解的基石。这本书里的插图清晰度极高，线条分明，色彩运用得当，特别是那些三维流场示意图，即使用放大镜看细节，也不会出现模糊或锯齿感。我特别留意了公式的排版，各种上下标、希腊字母和特殊符号都处理得干净利落，符合国际标准格式，这在翻译或非专业出版物中是很难得的。在学习过程中，我很少因为看不清图表或公式的结构而停下来反复揣摩，这极大地保证了阅读的流畅性，让我能够始终将注意力集中在知识本身，而非阅读体验的障碍上。

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从一个深层次的角度来看待这本书，我更欣赏它背后所蕴含的科学哲学思想。很多流体力学教材往往将能量守恒、动量守恒这些基本定律视为不证自明的公理，然后直接推导。但这本书不同，它花费了相当的篇幅去追溯这些基本原理是如何从微观的分子运动假设一步步演化、升华，最终凝结成描述宏观现象的宏大方程组的。阅读这些历史脉络和思想演变过程，让我对流体力学这门学科的敬畏感油然而生。它让我意识到，我们今天所使用的任何一个简化的假设，背后都凝结着无数先驱者几代人的智慧和试错。比如，在讨论可压缩流和不可压缩流的适用界限时，作者不仅仅给出了马赫数的阈值，还深入探讨了“为什么”是这个阈值，背后的物理机制是什么。这种对“为什么”的执着探究，使得学习过程不再是机械的记忆，而是一种智力上的探索和共鸣。这对于希望成为真正工程师而非仅仅是操作员的人来说，是至关重要的精神滋养。

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这本书的封面设计得非常大气，那种深邃的蓝色调，配上一些简洁的几何图形，一下子就抓住了我的眼球。我本来对这类技术性很强的书籍都抱持着一种“能懂多少算多少”的心态，毕竟名字听起来就挺硬核的。然而，当我翻开目录时，发现它不像我预想中那样充满了晦涩难懂的公式堆砌。相反，它似乎在努力地搭建一座桥梁，连接理论的彼岸和实际应用的此岸。比如，初期的章节对流体基本概念的介绍，就非常注重物理图像的构建，没有急于抛出复杂的数学模型，而是通过一些经典的实验现象来引导读者去理解“粘性”、“压力”这些核心概念的内在联系。这让我感觉自己不是在啃一本教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师，一步步揭开自然界中流体运动的神秘面纱。特别是它对流场可视化的描述，文字和图表的结合相当到位，仿佛能让人“看”到水流在管道中蜿蜒前行，或者空气在翼型上轻盈掠过的景象。这种教学上的细致和耐心，极大地降低了初学者的入门门槛，让我对后续的学习充满了信心和期待，这绝对是一本值得反复品读的入门佳作。

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要说这本书有什么可以进一步提升的地方，那可能是在现代计算流体力学（CFD）的应用前沿探讨上可以再加码一些。诚然，本书在经典解析解和半解析解的介绍上做到了教科书级别的完美，覆盖了大多数传统考试和基础项目需求。然而，在当前工程界日益依赖数值模拟的大背景下，如果能增加一个专门的章节，例如，详细介绍如何将书中推导出的守恒方程组映射到有限体积法（FVM）的基本离散格式上，并给出一些现代CFD求解器（如有限元或有限差分法）的基本框架介绍，那这本书的价值无疑将更上一层楼。现在的版本虽然提到了数值方法，但更偏向于宏观概念的阐述，而没有深入到代码实现或网格生成的具体工程实践细节。当然，这也许超出了“流体力学”基础教材的范畴，更像是高级“计算流体力学”的领域，但对于渴望全面发展的读者来说，这种前沿的衔接点会是他们急切想知道的下一步方向。总而言之，这是一部扎实可靠的经典之作，但若能拥抱计算时代的浪潮更深一些，则能无愧于“面向未来工程师”的定位。

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