东南大学建筑物理(声学复习)张志最强总结汇总
东南大学大学物理下复习总结(自己总结良心推荐)(K12教育文档)
东南大学大学物理下复习总结(自己总结良心推荐)(word版可编辑修改) 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(东南大学大学物理下复习总结(自己总结良心推荐)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为东南大学大学物理下复习总结(自己总结良心推荐)(word版可编辑修改)的全部内容。
第五章 振动和波5—1 简谐振动.2121,2,(cos 2121),(sin 2121,.2,2.,,,).cos(0)(22222220222200000222kx A m E E E k m T m k t A k kx E t A m mv E f T t A t A x x x x dtxd p k p k ==+===+==+====+++==-+ωπωωϕωωπωωπϕϕωωϕωω总能量即且弹簧的弹性势能物体的动能以弹簧振子为例频率可得周期为初相位为相位为角频率为振幅其中即动力学方程().2,2).2cos(2cos 2,),cos(),cos(.cos cos sin sin tan arc ,cos 2),cos(),cos(121212121212221122112211112212221222111f f f T t t A x t A x t A x A A A A A A A A A t A x t A x -=-=-=++⋅-=>+=+=++=-++=+=+=-πωωωωπϕωωωωωωϕωϕωϕϕϕϕϕϕϕϕωϕω拍频拍的周期则和振动:设拍现象:(旋转矢量法)相位则和振动的振幅和振动:5-2阻尼、受迫振动.2,2,22002200δωδδωωω-=-=f A 物体有最大振幅时当驱动力的频率设物体的固有频率为5-4机械波().21,21,21,.,2,2,2.cos 2cos 2cos cos ),(222222u A I uS A uS P A ku u k f T kx t A x t A x ft A u x t A t x y ρωρωωρωωωλπλπωωπϕωϕλπωϕλπϕω=========+-=⎪⎭⎫⎝⎛+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=度平均能流密度即波的强平均能流波的平均能量密度动能与势能相等任一时刻波上某质点的波速波长频率周期波动方程5—5波的叠加.4)12(,124,,,.2,2,,.2,2,412,2)12(2.cos 2cos2),2cos(),2cos(21Lun f n L L Lnuf n L L nx n x n x n x t x A y x t A y x t A y -=-===±=±=+±=+±==+=-=频率则驻波的波长弦长为一端自由的弦一端固定频率则驻波的波长弦长为固定的弦振动的简正模式:两端即波腹处振动最大有即波节处无振动有则合成波驻波:λλλπλπλπλπωλπλπωλπω5—6多普勒效应.,00f u u u u f f u u u u f d s sds d +-='/-+='/时波源与观测者背离运动相向运动时与观测者波源第十四章 光学14-2光的干涉.2,.2cos 2,.)21(,)21(.,,,,2121nL LL n rI I I I I d s dsk x k s x d r d sk x k s x d r s d n==∆=∆∆++=+±=+±==∆±=±==∆λλλπϕλπλλλλλ光程差的距离后的介质中传播光线在折射率为干涉处的和光强明暗纹的宽度为处为暗纹中心则若处为明纹中心则若双缝与平面的距离为为杨氏双缝干涉:双缝宽.sin 2,2sin 2.).(,22122221221221i n n d i n n d i n n d n n -=∆+-=∆>折射光线的光程差则反射光线的光程差光线的入射角为的薄膜厚度为率为的均匀介质中有一折射率为薄膜等倾干涉:在折射λ.2,,.2,22(棱边为暗纹)劈尖的高度则条纹数为设其间距为劈尖的厚度差为则两相邻明纹或暗纹处处反射光的光程差为劈尖等厚干涉:在厚度bLn D b L b nnd d λλλ=+=∆.2,2)12(22,(中心为暗环)暗环半径则明环半径,处反射光的光程差在厚度为的曲率半径为牛顿环等厚干涉:透镜nRk r n R k r nd d R λλλ=+=+=∆.)1(2,)1(2,,,2,2,,.2,2.4,212min min 条条纹移动光程差的薄片厚度为若在前方放一折射率为条条纹移动光程差反光镜移动的波长为迈克尔逊干涉仪:光线则最小厚度程差满足增反膜:两反射光的光则最小厚度程差满足增透膜:两反射光的光λλλλλλλdn d n d n dd d nd k nd n d k nd --=∆=∆===∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==∆14—3光的衍射.sin sin ),sin (sin ,.,2)21(t )21(sin tan sin .(2sin ,,αθαθαλλλθλθλθλθλθθ b b bfb f b k fan f x k b bk ff x k b k k b b ∆=±=∆+±≈=+±=±≈=±=±==∆即则光程差若入射角为其他明暗纹的宽度为中心明纹的宽度为处为明纹中心,时,当处为暗纹中心,时,当为半波带数)子射波线的最大光程差衍射角为缝宽度为单缝夫琅禾费衍射:单,2,1,tan ,sin ,,, 1.1,2.442,,bdN N d k f f x k d b d b b N R D D ±--±≈=±=+='===缺级次为条明纹有条暗纹两相邻主极大中有处为主极大时当则光栅常数不透光部分的宽度为为缝宽即透光部分的宽度的总缝数为光栅衍射:设透射光栅分辨率张角则艾里斑对透镜中心的最小分辨角为的孔径为圆孔衍射:若光学仪器λθλθθλθθ14-5光的偏振.,.,,,,.,cos 12212则无反射光线振动的线偏振光若入射光为平行入射面垂直且反射光线与折射光线振光面振动占优势的部分偏折射光线为以平行入射动的线偏振光反射光为垂直入射面振时当入射角射向自然光从为偏振方向夹角倍为原来的片后的线偏振光的强度马吕斯定律:透过偏振n n i n n =θθ第十三章 气体动理论.428,2,,33,88,22,,23,333,323131.,,222220222mkT p d pd kT m kTvZ pd kT M RT m kT v x M RT m kT v M RT m kT v MRTm kT v e p p kT E m kT p mn p v E n v v mn p kN R nkT p NkT RT pV x p RTMghk k A πππλπλππρρν========================-碰撞频率平均自由程方向上速率平方均值方均根速率平均速率速率气体分子运动的最概然等温气压公式:能气体分子的平均平动动即理想气体的压强即气体的物态方程:第十二章 热力学基础.,,,.(..,.34)(,57),,(,35)(.1,,,.1,1,2,,22,2,,2122212212111211221111T T T w Q Q Q Q W Q T TT Q Q Q Q Q W dW dQ dE dT C dE V p V p W C T p C TV C pV nRC nR C i i C C nR C C R i n C R i n C n i V p V V p V p p V -=-==-=-==+=====--=''='==-=-=+===-+==--卡诺制冷机的效率为在低温热源吸的热)(制冷机的效率卡诺热机的效率为在高温热源吸的热)(热机的效率外界对系统所作的功)形式:热力学第一定律的微分则有关与体积无关系统的内能只与温度有二氧化碳刚性三原子分子氮气氧气氢气刚性双原子分子氦气刚性单原子分子对外做功即在绝热过程中有:故热容比即等压热容量则等体热容量物质的量为气体分子的自由度为ηηηγγγγγγγγγγγγ..ln ,,ln ,ln .ln ln ,12121212121212孤立系统的熵永不减少即等压过程则等温过程中则等体过程中则即任一准静态过程的熵变T T C S V V T T V V nR S T T C S V VnR T T C S V dV nR T dT C T pdV T dU T dQ dS p V V V =∆==∆=∆+=∆+=+==).122(,2.21,12,).||0(2)),1(02)1().,21(21,,,:.,,103.5,6.138,:.8,sin 2)(.4:.,211.cos 22,11),cos 1)((,.,,,)111,)()(,1(.)()(12.,,.,)(212211122012204122100max ,00max ,00202000200max ,00max ,202222202222020220220220004+±+≤≤=-≤≤+=±====⨯==-=-=-==⎪⎭⎫ ⎝⎛=>≥∆⋅∆+∆+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+∆-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆-=-=∆==+=+=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+=-=+=-+=-=============-l l n n m m l l l n n l m hm L z n l h l l L m m S m l n r n r nE E m me h r eV h me E E E h ma h E a x n a x hh p x hh p hc E hh h h E m p hc E c m hc h W eU E h eU W E h c m c v E pc c m E c v c m c m E E c m c m E hcc v v m h p h E m hv m h p h ch c p m hp pc hch E Tb T T M s l l l z s s l n n m n x ec ek k e e ek c e k k k k k km 值电子量子态总数为对于固定的值电子量子态总数为即对于固定的两个取值有值个不同的值有对于固定的值个不同的值有对于固定的方向上的分量(角动量氢原子中电子的量子化表示在某方向上的分量自旋角动量量子数轨道磁量子数轨道角动量量子数主量子数子数描述电子状态得四个量量子化轨道值量子化能量值最小轨道半径氢原子的基态能量波尔频率条件最低能量的粒子波函数处于一维无限深方势阱不确定关系在康普顿效应中逸出功即最大初动能在光电效应中若考虑相对论效应则,粒子的德布罗意波波长质量即动量光量子的能量峰值位置的波长黑体辐射度量子物理第十五章πππεενπφπλλλλλλθλλλλλλλλλθλλνννλλλλλνλσ。
建筑物理(声)课堂笔记.
建筑物理(声)课堂笔记第一章基础知识建筑声学的两大任务:噪声控制,音质设计。
课程内容:1、声音的基本性质:声音的产生和传播2、人对声音的感知和评价:心理和生理声学3、室内传声质量4、材料和构件的吸声和隔声性能5、建筑物内外噪声控制当前建筑设计中存在的若干声学问题:1、大量住宅建设中的隔声问题2、各类厅堂中的室内音质问题3、轻薄结构和预制构件带来的隔声新问题4、施工和建筑内的机械设备5、城市噪声环境6、重造型、轻功能声环境控制的意义:创造良好的满足要求的声环境1、保证良好的听闻条件2、保证安静的环境,防止噪声干扰3、保证工艺过程要求(录音棚、演播室等)声音的产生是物体振动的结果,这些物理波动现象引起听觉感觉。
建筑声学考虑的问题都与主观听觉有关,因此频率、强度有限听觉的频率范围:20—20000Hz,正常频率100—8000Hz小于20Hz是次声波,如潜艇;大于20000Hz是超声波,如海豚。
声学的频带:把声频范围划分成几个频段,叫做频带,度量单位为频程。
频带宽度:△f=f2-f1频带中心频率:f c=错误!未找到引用源。
倍频程:两个频率之比为2:1的频程声音的传播声速与媒质的弹性、密度和温度有关。
空气中的声速:理想气体中c=错误!未找到引用源。
声压是空气压强的变化量而不是空气压强本身。
声音传播过程是一个状态传播过程,而不是空气质点的输运过程。
本质是能量的传播。
声源的种类:1、点声源(如嘴巴),尺寸小于1/7波长,波阵面为球面;2、线声源(如西大直街),单一尺寸小于1/7波长,波阵面为柱面;3、面声源,波阵面为平面。
波阵面是波形中振动相同的点所组成的面。
反射定律:1、入射角=反射角;2、入射线与反射线在法线两侧;3、入射线、法线、反射线在同一平面内。
透射系数:τ=Eτ/E0 ;反射系数:γ=Eγ/E0 ;吸声系数:α=1-γ=1- Eγ/E0一般情况下,透射部分的能量要小于反射部分的能量。
τ小的材料成为“隔声材料”,γ小的材料称为“吸声材料”。
建筑考试】《建筑物理》复习资料
【建筑考试】《建筑物理》复习资料Brightno2011年01月09日 01:38:10第一章建筑声学基本知识1、了解声音的基本性质,明确声功率、声强、声压、声功率级、声强级、声压级、频程和频谱等有关建筑声学物理概念及计算方法。
声功率:声源在单位时间内向外辐射的声能,符号:W,单位:瓦(W),微瓦(μW)声强:在单位时间内,垂直于声波传播方向的单位面积所通过的声能。
符号:I,单位:(W/m2),声强与声功率的计算:I= w/s声压:某瞬时,介质中的压强相对于无声波时压强的改变量。
符号:p,单位:N/m2, Pa(帕),μb(微巴)。
1N/m2 = 1 P a = 10 μb声压级:一个声音的声压与基准声压之比的常用对数乘以20。
Lp = 20lg (p/p0) (dB) (在0~120分贝之间)式中p0——参考声压(基准声压),p0=2´10-5N/m2,使人耳感到疼痛的上限声压为20N/m2声强级:一个声音的声强与基准声强之比的常用对数乘以10。
LI = 10lg (I/I0 ) (dB) (在0~120分贝之间)式中I0——参考声强(基准声强),I0=10-12W/m2,使人耳感到疼痛的上限声压为1W/m2。
声功率级:一个声音的声功率与基准声功率之比的常用对数乘以10。
LW = 10lg W/WO (dB) (在0~120分贝之间)式中W0——参考声功率(基准声功率),W0=10-12W声音的叠加:P270-271公式频谱表示某声音频率组成及各频率音量的大小倍频程(倍频带):f2 / f1=2n, n=1,中心频率:125,250,500,1000,2000,,4000…Hz。
1/3倍频程(1/3倍频带):f2 / f1=2n, n=1/32.掌握声音在户外的传播的规律和计算(一)点声源随距离的衰减在自由声场中,声功率为W 的点声源,在与声源距离为r 处的声压级Lp 和距离r 的关系式:Lp =Lw –11 –20 lg r (dB)从上式可以看出,观测点与声源的距离增加一倍,声压级降低 6 dB,(二)线声源随距离的衰减线声源,如公路上的车辆,声波以圆柱状向外传播,当线声源单位长度的声功率为W,在与声源距离为r 处的声强为声压级为:Lp = Lw –8 –10 lgr (dB)因此,观测点与声源的距离每增加一倍,声压级降低3 dB。
建筑物理课程知识点汇总()
建筑物理课程知识点汇总
建筑物理是建筑工程中的重要组成部分,旨在探究建筑物理特性,理解建筑与环境的相互作用关系,以及提供遵守建筑法规和保持室内舒适度所必需的技能。
本文将汇总建筑物理课程的知识点。
热传导和保温性能
•热传导、导热系数、热阻抗及其计算方法
•材料的热性能及其对建筑物的影响
•建筑外墙的保温设计与施工
•建筑内部墙面和屋顶的保温设计与施工
空气动力学
•大气压力和风的形成机制
•建筑物在风压力下的响应及其计算
•气流对建筑物的影响及其改善措施
•建筑物风阻系数计算方法
内部热环境控制
•冬季供暖设计与系统的运作原理
•夏季制冷设计及系统的运作原理
•空气净化设计及其相关标准
•室内空气质量及其影响因素
•通风、烟气控制及火灾安全设计
声学
•声学基础知识
•噪声的种类和来源
•建筑物避免噪声污染的设计及其标准
•建筑物内部声学设计
光学
•光学基础知识
•光照和光电计算
•建筑中采光的计算和设计
•窗户的选择及其与环境的协调
防火
•建筑防火设计与防火材料
•建筑物内部消防系统及其校验方法
结构力学
•结构力学基础知识
•土力学基础知识
•建筑物的结构设计原理
•建筑物荷载计算及抗震设计
水力学
•建筑物给水系统设计
•建筑物排水和污水处理系统
•室内自来水和下水管道的安装标准
建筑物理课程所涉及的知识非常广泛,需要掌握的知识点也很多。
虽然在实际工作中不一定能够常常用到,但是建筑师和工程师们必须要根据建筑物的功能和用途对这些知识有所了解,以便更好地为客户提供最合适的设计和解决方案。
建筑物理复习知识点
第一章1、建筑物内部环境:室内物理环境(生理环境)和室内心理环境。
2、按正常比例散热:对流换热25%~30%,辐射散热45%~50%,呼吸和无感觉蒸发换热25%~30%。
3、室内热环境构成要素:室内空气温度、湿度、气流速度和环境辐射温度。
·室内热环境分为舒适的、可以忍受的、不能忍受的三种情况。
4、f绝对湿度:单位体积空气中所含水蒸气的重量。
g/m³5、相对湿度:在一定温度、大气压力下,湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和水蒸气量的百分比。
6、td露点温度:在大气压一定、空气含湿量不变的情况下,未饱和的空气因冷却而达到饱和状态的温度。
(或相对湿度100%时的温度)·按照的风的行程机理,风可以分为大气环流和地方风。
地方风分为水陆风,山谷风,林原风。
·建筑气候分区及对建筑设计的基本要求:1.严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热。
2.寒冷地区应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热。
3.夏热冬冷地区:必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温。
4.夏热冬暖地区:必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温。
5.温和地区:部分地区考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热。
·城市气候的基本特征表现:1.空气温度和辐射温度2.城市风和絮流3.气温和降水 4.太阳辐射和日照。
·城市气候的机制差异原因:1.高密度的建筑物改变了地表形态2.高密度的人口分布改变了能源资源消费结构。
7、导热系数:在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温度差为1℃时,在1h内通过1㎡面积所传导的热量。
导热系数越大,表明材料的导热能力越强。
8、影响导热系数的因素:物质的种类,结构成分,密度,湿度,压力,温度。
10、表面对流换热:空气沿维护结构表面流动时,与壁面之间所产生的热交换过程。
这种过程,既包括空气流动所引起的对流传热过程,同时也包括空气分子间和空气分子与壁面分子之间的导热过程。
关于建筑物理声学部分总结归纳
声音:是由物体振动产生,以声波的形式传播。
声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。
声音的要素:声音的强弱、音调的高低、音色的好坏声源:声音来源于震动的物体,辐射声音的振动物体称之为声源。
弹性介质:气体、固体、液体介质:一种物质存在于另一种物质内部时,后者就是前者的介质;某些波状运动(如声波、光波等)借以传播的物质叫做这些波状运动的介质。
也叫媒质波阵面:声波从声源发出,在同一介质中按一定方向传播,在某一时刻,波动所达到的各点包络面称为“波阵面”。
为平面的成 “平面波”,为球面的成为 “球面波”波长:声波在传播途径上,两相邻同相位质点之间的距离称为波长,记作λ,单位米。
声速是指声波在弹性介质中传播速度记作c,单位是米每秒,声速不是质点振动的速度是振动状态的速度。
它取决于传播介质本身的弹性和惯性声音的传播原理:绕射规律:当声波在传播途径中遇到障板时,不再是直线传播,而是能绕道展板的背后改变原来的传播方向,在他背后继续传播的现象称之为绕射反射规律:1、入射线、反射线和反射面的法线在同一平面内;2、入射线和反射线分别在法线的两侧;3、反射角等于入射角。
干涉概念:当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时,在波重叠的区域内某些点处,振动始终彼此加强,,而在另一些位置,振动始终互相削弱或抵消,这种现象叫做波的干涉。
驻波概念:当两列频率的波在同一直线上相向传播时将形成“驻波”。
驻波是注定的声压起伏,它是由两列在相反方向上传播的同频率、同振幅的声波相互叠加而形成。
驻波形成条件:当单频率平面波在两平行界面之间垂直传播,两个反射面上都满足声压为极大值(位移为零)。
吸收:在声音的传播过程中,由于振动质点的摩擦,将一部分声能转化成热能,称为声吸收吸收是把透射包括在内,也就是声波入射到围蔽结构上不再返回该空间的声能损失透射:声音入射到建筑材料或构件时还有一部分能量穿过材料或建筑部件传播到另一侧空间去。
建筑物理 +声学部分+《第1章:建筑声学基础知识》
0c 又称为介质的特性阻抗。
郑州华信学院
建筑物理
第1章 建筑声学
1.2.2 声功率级、声强级和声压级 人耳刚能听见的下限声强为10-12w/m2,相应的声压为 2×10-5N/m2;使人感到疼痛的上限声强为1w/m 2,相 应的声压为20N/m2。所以用声强和声压计量声音很难。 1.声功率级( LW ) 声功率级是声功率与基准功率之比的对数的10倍。记为 LW W LW 10 lg (dB) W0
郑州华信学院
建筑物理
第1章 建筑声学
2.声强级(LI ) 声强级是声强与基准声强之比的对数的10倍。记为 LI
I LI 10 lg I0
(dB)
郑州华信学院
建筑物理
第1章 建筑声学
3.声压级(Lp) 声压级是声压与基准声压之比的对数的20倍。记为 Lp
p L p 20 lg (dB) p0
郑州华信学院
建筑物理
第1章 建筑声学
1.1.4 声音的透射、反射和吸收
当声波入射到建筑构件(如墙、天花)时,声能的一部 分被反射,一部分透过构件,还有一部分被构件吸收。 根据能量守恒定律,若入射总声能为E0,反射的声能 为Eρ,构件吸收的声能为Eα,透过构件的声能为Eτ, 则互相间有如下的关系:
E0=E 十Eα十E τ
Lp LW 20lg r 8
郑州华信学院
建筑物理
第1章 建筑声学
1.4.2 室内声压级的计算
1.直达声、早期反射声及混响声。
1.直达声:是指声源直接到达接收点的声音。 2.早期反射声:一般指直达声到达以后,相对延 迟时间为50ms内到达的反射声。(对于音乐声可 放宽至80ms)。 3.混响声:在早期反射声之后陆续到达的,经过 多次反射后的声音统称为混响声。
东南大学建筑物理(声学复习)张志最强总结
第10章 建筑声学基本知识1. 声音的基本性质①声波的绕射当声波在传播途径中遇到障板时,不再是直线传播,而是绕到障板的背后改变原来的传播方向,在它的背后继续传播的现象。
②声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时,声波将被反射。
③声波的散射(衍射)当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时,将不会形成定向反射,而是声能散播在空间中,这种现象称为散射,或衍射。
④声波的折射像光通过棱镜会弯曲,介质条件发生某些改变时,虽不足以引起反射,但声速发生了变化,声波传播方向会改变。
这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。
白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收当声波入射到建筑构件(如顶棚,墙)时,声能的一部分被反射,一部分透过构件,还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗(吸收)。
根据能量守恒定理:0E E E E γατ=++0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能;E γ——构件反射的声能; E α——构件吸收的声能; E τ——透过构件的声能。
透射系数0/E E ττ=; 反射系数0/E E γγ=;实际构件的吸收只是E α,但从入射波和反射波所在空间考虑问题,常常定义吸声系数为:11E E E E E γαταγ+=-=-=⑥波的干涉和驻波1.波的干涉:当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时,在波重叠的区域内某些点处,振动始终彼此加强、而在另一些位置,振动始终互相削弱或抵消的现象。
2.驻波:两列同频率的波在同一直线上相向传播时,可形成驻波。
2.声音的计量①声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能。
符号W 。
单位:瓦(W )或微瓦(μW )。
②声强定义1:是指在单位时间内,改点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。
定义2:在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率。
符号:I ,单位:W/m2dW I dS=意义:声强描述了声能在空间的分布;衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
普通本科大学 建筑物理-声学总结
建筑声学第3.1章 建筑声学基本知识一、声音的基本性质声源是辐射声音的振动物体。
声波是纵波。
人耳可听到的声波频率范围是20-20000Hz 。
介质的密度越大,声音的传播速度越快,声音在空气中的传播速度为340 m/s 。
将声音的频率范围划分为若干个区段,称频带。
声学设计和测量中常用倍频带和1/3倍频带。
倍频带的中心频率有11个:16、31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz 、16kHz 。
小于200 Hz 为低频,500~1000Hz 为中频,大于2000Hz 为高频。
声波从声源出发,在介质中传播,声波同一时刻所到达的各点的包络面称波阵面。
声线表示声波的传播方向和途径。
声波可分为球面波、平面波和拄面波。
声波在传播过程中会发生反射(镜像反射和扩散反射)、绕射(声波绕过障蔽边缘进入声影区的现象)、干涉(相同频率、相位的两列波在叠加区域内引起的振动加强和削弱的现象)。
材料的反射系数r 、透射系数τ和吸收系数α分别表示被反射、透过和吸收的声能占总声能的比例。
τ小的材料就是隔声材料,α> 0.2的材料就是吸声材料。
二、声音的计量声功率W :声源在单位时间内向外辐射的声能。
声强I :单位时间,垂直于声波传播方向上单位面积通过的声能。
点声源 24/r W I π=声压p :介质有无声波传播时压强的改变量。
自由声场中 c p I 02/ρ=声能密度E :单位体积内声能的强度。
c I E /=级的概念,声压级0/lg 20p p L p =;声强级0/lg 10I I L I =;声功率级0/lg 10W W L W =(其中p 0=2×10-5Pa ;I 0=10-12W/m 2;W 0=10-12W );几个等声压级的叠加n p p L p lg 10lg 200+=。
两个等声压级叠加时,总声压级比一个声压级增加3dB ,两声 级之差超过10dB 时,附加值可忽略不计,总声压级等于最大声压级。
建筑物理知识点总结
建筑物理知识点总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN1采光系数:室内某一点直接或间接接受天空光所形成的照度与同一时间不受遮挡的该天空半球在室外水平面上产生的照度之比。
2吸声系数:用以表征材料和结构吸声能力的基本参量,通常采用吸声系数,用a表示,等于入射声能减去反射声能与入射声能的比值。
3哈斯效应:直达声达到50MS以内到达的反射声会加强直达声,直达声到达后50MS后到达的强反射声会产生回声。
4半直接型灯具:灯具光通量在下半空间所占的比例不小于百分之六十,在上半空间所占的比例不大于百分之四十。
5利用系数光源实际投射到工作面上的有效光通量和全部灯的额定光通量之比。
6二次反射眩光:大概观众本身或室内其他物体的亮度高于展品表面亮度,观众在画面上看到本人或物体的反射形象,干扰看清物品。
7色温:当一个光源的颜色与完全辐射体(黑体)在某一温度时发出的光色相同时,完全辐射体(黑体)的温度就叫此光源的色温,用TC表示,单位K(绝对温度)色温低,光源呈暖色调,色温高光源呈冷色调。
8简并现象:当不同共振方式的共振频率相同时,出现共振频率的重叠,称为“简并”9倍频程:在建筑声学中频带划分的方式经常不是在线性标度的频率轴上等距离的划分频带,而是以各频率的频程数N都相等来划分,当=1时,f1=2fi称为一个倍频程。
10隔声的质量定律:对于单层匀质密实墙体,墙体越重,空气声隔声效果越好。
1,面密度增加一倍隔声量增加6DB。
2,频率增加一倍,隔声量增加6DB。
11韦伯定律:能察觉到的光刺激变化同刺激水平的比值是一常数关系12波阵面:声波从声源发出,在某一介质内按一定方向传播,在某一时间到达空间各点的包络面称为波阵面 13频谱:表示某种声音频率成分及其声压级组成情况的图形14频带:在通常的声学测量中,不是逐个测量声音的频率,而是将声音的频率范围划分成若干个区段,成为“频带” 15等响曲线:以1000Hz连续纯音作基准,测听起来和它同样响的其他频率的纯音的各自声压级,构成一条曲线叫“等响曲线”16降噪系数”(NRC):把250,500,1000,2000Hz四个频率吸声系数的算术平均值(取为0.05的整数倍)称为“降噪系数” 17混响过程:当声音达到稳态时,若声源突然停止发声,首先直达声消失,反射声将继续下去,每反射一次,声能被吸收一部分,室内声能密度逐渐减弱,直到完全消失。
建筑物理各章复习重点知识
建筑物理各章复习重点知识第一章1.室外热湿作用:属于室外的因素如太阳辐射、空气的温度和湿度、风、雨雪等,统称为室外热湿作用2.室内热湿作用:属于室内的因素如空气温度和湿度、生产和生活散发的热量和水分等。
统称为室内热湿作用3.室内热环境的构成要素:室内空气温度、空气湿度、气流速度以及环境辐射温度。
4.正常比例散热:对流换热约占总散热量的25%~30%,辐射散热约占45%~50%,呼吸和无感觉蒸发散热约占25%~30%5.室内热湿环境的评价方法和标准:室内空气温度、有效温度ET、热感觉PWV-PPD指标7.绝对湿度:单位体积空气中所含水蒸气的重量。
8. 相对湿度:在一定湿度、一定大气压力下,湿空气的绝对湿度f,与同温同压下的饱和水蒸气量fmax的百分比。
10.露点温度:在大气压力一定、空气含湿量不变的情况下,未饱和的空气因冷却而达到饱和状态时的温度。
11.气候要素:空气温度,湿度,太阳辐射,风,降水,积雪,日照以及冻土等都是组成室外热湿气候的要素。
12.气候分区:严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷地区,夏热冬暖地区,温和地区13.采暖期:某一地区建筑设计计算采暖天数,即累年日平均温度低于或等于5°c的天数。
14.采暖期室外平均温度:在采暖期的起止日期内,室外逐日平均温度的平均值15.采暖度日数:室内基准温度18°c与采暖期室外平均温度之间的温差,乘以采暖期天数的数值。
16.城市气候形成的主要原因:1)高密度的建(构)筑物改变了地表(下垫面)的性态;a.由粗糙度改变所引起的,对地表大气层而言,城市是一体化的下垫面曾,他对太阳辐射的净吸收率,对地转风的摩擦系数增大,而对天空的长波辐射系数减少 b.表面材料性质改变使得光合作用引起的自然能量固化过程停止,失去湿“呼吸”功能从而加大了固汽两相显热交换2)高密度的人口分布改变了能源与资源消费结构a.向空气中排放大量温室气体,增强城市区域的温室效应,b.向城市覆盖层内排放大量人为热量17.热岛效应:下垫面吸热、热容量大散热慢、上空CO2长波辐射、不透水、通风18.热量传递的三种基本方法:导热、对流和辐射19.导热系数:稳定传热条件下,1m 厚的材料,两侧表面的温差为1°c 时,在1秒内通过1平方米面积所传导的热量。
建筑物理声学复习
§2-2、声波的性质(p221) 1、波阵面 球面波、柱面波、平面波 类比:水波 2、声波的方向性(想想为什么?) 低频声—几乎无 中频声—弱 高频声—强 3、频率、波长、声速三者的关系 波长λ =声速v(340m/s)÷频率f • 高频声波长=0.085~0.042m(<10cm) • 中频声波长=0.68~0.34m(~0.5m) • 低频声波长=5.4~2.7m(≧3m)
§2-7、驻波现象 (p267~268) 1、小房间电声的驻波现象 (1)定义:声波不动时的强弱分布。 (2)现象:房间内某处声压级较高而某处声压级较 低。 (3)产生原因:两互相平行的刚性声反射面之间的 距离刚好是反射声波半波长的整数倍。 (4)驻波间距:低频声明显,高频声不明显。 2、驻波现象的避免(房间尺寸合适的高宽长比:小 型—1:1.25:1.6;中型—1:1.5:2.5;或1: 1.25:3.20,或 不平行的两侧面、声扩散、声吸 收)
•
• •
房间有无驻波现象?驻波间距随频率增加有何变化?
在播放各倍频程纯音时,比较门、隔墙或耳罩的隔声效果。 以上步骤可重复2~3次。
四、实验报告:
实验结束后,每个实验小组须向教师交1份完整的实验报
告。实验报告内容应有:
• 实验地点、日期、时间、人员
• 仪器名称、型号、规格、产地 • 实验题目、实验目的、实验内容、实验步骤 • 数据记录、测点平面图 • 实验原理、数据处理、结果表示(自己设计图表) • 各人讨论实验结果与心得。
纯音等响曲线说明: (1) 对于相同大小声压而不同频率的单 声(纯音)人耳主观感觉的响度是不同的: 低频声(31.5~250Hz)响度较低,中频、中 高频声(500~5000Hz)较高,高频声(6000~ 8000Hz)又较低。 (2)对于相同大小响度而不同频率的单声 (纯音)其客观声压是不同的:低频声 (31.5~250Hz)声压较高,中频、中高频声 (500~5000Hz)较低,高频声(6000~8000Hz) 又较高。
建筑物理声学小结
建筑物理声学小结·液体和气体内只能传播横波·声音是人耳所感受到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微小的起伏变化。
声音在在空气中传播的是振动能量。
·声源的振动使密集和稀疏的气压状态依次扰动空气质点,就是所谓“行波”。
·波阵面:随着压力波的扩展,声波的形态将变成球面,声波在同一时刻到达的球面,即波阵面。
·点声源(球面波)·线声源(柱面波)火车,干道车辆·面声源(平面波)大海,强烈振动的墙壁,运动场的呐喊·波速与介质状态,温度,ρ有关。
声影区是由于障碍物或折射关系,声线不能到达的区域,即几乎没有声音的区域。
声学测量范围:63~8000HZ.·元音提供语言品质,辅音提供清晰度(低于500HZ不贡献清晰度)·100~1000HZ的声音波长与建筑内构件大小差不多,对处理扩散声场和布置声学材料有意义。
·频谱:对声源特性的表述,声能在各组成频率范围内的分布,即声音各个频率的能量大小。
它是以频率为横坐标,对应的声压级(能量高低)为纵坐标所组成的图形。
·音乐只含基频和谐频,音乐的频谱是断续的线状谱。
建筑声环境是连续的曲线。
·频谱分析的意义:帮助了解声源的特性,为声学设计提供依据(音乐厅、歌剧院、会议厅等声学设计).噪声控制,了解噪声是由哪些频率组成的,其中哪些频率的能量较多,设法降低或消除这些突出的频率成分,以便有效降低噪声。
通常使用带通滤波器测量或傅里叶分析得到频谱。
·频带:不同频率的声音,声学特性各不相同。
给出每个频率的信息,不仅工作量太大,显然也没必要。
将声音的频率范围划分成若干区段,称为频带。
最常用的是倍频带和1/3倍频带。
·常用倍频带中心频率8个:63~8000.250以下是低频,500~1k 是中频,2k以上是高频。
1/3倍频带则是在倍频带中间再插入两个值,可以满足较高精度的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第10章 建筑声学基本知识1. 声音的基本性质①声波的绕射当声波在传播途径中遇到障板时,不再是直线传播,而是绕到障板的背后改变原来的传播方向,在它的背后继续传播的现象。
②声波的反射当声波在传播过程中遇到一块尺寸比波长大得多的障板时,声波将被反射。
③声波的散射(衍射)当声波传播过程中遇到障碍物的起伏尺寸与波长大小接近或更小时,将不会形成定向反射,而是声能散播在空间中,这种现象称为散射,或衍射。
④声波的折射像光通过棱镜会弯曲,介质条件发生某些改变时,虽不足以引起反射,但声速发生了变化,声波传播方向会改变。
这种由声速引起的声传播方向改变称之为折射。
白天向下弯曲 夜晚向上弯曲 顺风向下弯曲 逆风向上弯曲 ⑤声波的透射与吸收当声波入射到建筑构件(如顶棚,墙)时,声能的一部分被反射,一部分透过构件,还有一部分由于构件的振动或声音在其内部传播时介质的摩擦或热传导而被损耗(吸收)。
根据能量守恒定理:0E E E E γατ=++0E ——单位时间入射到建筑构件上总声能;E γ——构件反射的声能; E α——构件吸收的声能; E τ——透过构件的声能。
透射系数0/E E ττ=; 反射系数0/E E γγ=;实际构件的吸收只是E α,但从入射波和反射波所在空间考虑问题,常常定义吸声系数为:11E E E E E γαταγ+=-=-=⑥波的干涉和驻波1.波的干涉:当具有相同频率、相同相位的两个波源所发出的波相遇叠加时,在波重叠的区域内某些点处,振动始终彼此加强、而在另一些位置,振动始终互相削弱或抵消的现象。
2.驻波:两列同频率的波在同一直线上相向传播时,可形成驻波。
2.声音的计量①声功率指声源在单位时间内向外辐射的声能。
符号W 。
单位:瓦(W )或微瓦(μW )。
②声强定义1:是指在单位时间内,改点处垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。
定义2:在声波传播过程中单位面积波阵面上通过的声功率。
符号:I ,单位:W/m2dW I dS=意义:声强描述了声能在空间的分布;衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量。
可听声强范围 10 -12 W/m 2——1 W/m21.在无反射声波的自由场中,点声源发出的球面波,均匀向四周辐射声能,因此,距离声源中心为r 的球面上的声强为:24W I r π=2.对于平面波:声线互相平行,同一束声能通过与声源距离不同的表面时,声能没有聚集或离散,即与距离无关,所以声强不变。
③声压1.定义:是指介质中有声波传播时,介质中的压强相对于无声波时介质静压强的改变量,是一个标量,用P 表示。
2.单位:Pa(帕斯卡),就是压强的单位,即N /m 2。
3.任一点的声压都是随时间而不断变化的,每一瞬间的声压称瞬时声压,某段时间内瞬时声压的均方根值称为有效声压。
如未说明,通常所指的声压即为有效声压。
4max 2P =。
5.声压与声强关系:在自由声场中,某处的声强与该处声压的平方成正比而与介质密度与声速的乘积成反比:20P I cρ= P ——有效声压,N /m 2; 0ρ——空气密度Kg /m 3;c ——空气中的声速,m /s ; 0c ρ——空气的介质特性阻抗。
④声能密度1.定义:声强为I 的平面波,在单位面积上每秒传播的距离为c ,则在这一空间声能密度D 为:I D c=(W.s/m 3或 J/m 3)2.声能密度只能描述单位体积内声能的强度,与声波的传播方向无关,应用于反射声来自各个方向的室内声场时,最为方便。
3. 声压级、声强级、声功率及其叠加①声压级以10倍为一级划分,从闻阈到痛阈可化为100~106七个等级。
(20倍之)lg20p P L P = (dB )P ——某点声压,N/m 2; 0P ——参考声压,取2×10-5N/m 2为参考值。
②声强级以10-12 W/m 2为参考值。
(10倍之)lg10I IL I = (dB )③声功率级将声功率以“级”表示,便是声功率级,单位也是分贝。
0W ——参考声功率,10-12W 。
lg10W W L W =注意:要特别指出的是声强级、声压级、声功率级和声强、声压、声功率是不同的概念,以分贝为单位的各种“级”只有相对比值的意义,其数值大小与所规定的基准值有关。
④声级的叠加当几个不同的声源同时作用与某一点时,若不考虑干涉效应,该点的总声能密度是各个声能密度的代数和。
12n E E E E =+++ (W/m 2)它们的总声压(有效声压)为各声压的均方根值,即:22212n P P P P =+++ (N/m 2)声压叠加时,不能进行简单的算术相加,而要求按照对数运算规律进行。
2221100...20lg 20lgnp P P P P L P P +++==31222222020202020lg (10)(10)(10)...(10)nLp Lp Lp Lp =++++3120.10.10.10.110lg(101010...10)n Lp Lp Lp Lp =++++⑤响度,响度级如果某一声音与已选定的1000Hz 的纯音听起来同样响,这个1000Hz 纯音的声压级值就定义为待测声音的“响度级”。
响度级的单位为方(Phon )。
⑥声音的频谱声音往往包含多个频率,所有频率的集合成为频谱。
种类:线状谱:若干纯音组成(乐音)。
连续谱:由所有频率的声音组成。
如机器设备发出的噪声,一般不能用离散的简谐分量表示 频程:通常频带划分方式通常不是在线性标度的频率轴上等距离划分频带,而是以各频带的频程数n 来划分。
2210log ()1f n f = 即221n ff = 2f ——上界频率; 1f ——下界频率。
⑦声源的指向性1当声源的尺度比波长小的多时,可以看做物方向性的“点声源”,在距离声源中心等距离处的声压级相等。
2当声源的尺度与波长相差不多或更大时,它就不是点声源,可看成由许多点声源组成,叠加后各方向的辐射就不一样,因而具有指向性,在距离声源中心等距离的不同方向的空间位置处的声压级不相等。
3声源尺寸比波长大的越多,指向性就越强。
4.人耳听觉特性①最高和最低的可听频率极限:20~20000Hz②最小与最大的可听声压级极限:0-120dB 。
声压级在120dB 左右,人就会感到不舒服;130dB 耳朵内将由痒痒的感觉;140dB 耳朵疼痛;继续升高将造成而出血,损坏听觉机构。
③最小可辨域(差域):在频率为50-10000Hz之间的任何纯音,在声压级超过可听域50dB时,人耳大约可以分辨出1dB声压级变化。
在理想的隔音室中,用耳机提供声音时,中频范围内,人耳能觉察到0.3dB的声压级变化。
④哈斯效应哈斯效应反应了人耳听觉特性的两个方面: 1.听觉暂留,2.声像定位。
声觉暂留: 人对声音的感觉在声音消失后会暂留一小段时间。
声像定位:判断声源位置主要是根据“第一次到达”的声音。
哈斯效应:直达声到达后50ms以内到达的反射声会加强直达声。
直达声到达后50ms后到达的“强”反射声会产生“回声”。
⑤掩蔽效应人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象。
①频率相近的纯音掩蔽效果显著;②掩蔽音的声压级越高,掩蔽量越大,掩蔽的频率范围越宽;③低频音对高频音掩蔽作用大,高频音对低频音掩蔽作用小;⑥双耳听闻效应(听觉定位)人耳的一个重要特性就是能够判断声源的方向和远近。
双耳定位能力有助于人们在存在背景噪声的情况下倾听所注意的声音。
由于人耳位于头部两侧,约距20cm,声音到达双耳有微小的时间差,强度差和相位差,使人能辨别声音的方向,确定声源的位置。
①频率>1400Hz强度差起主要作用。
②频率<1400Hz时,时间差起主要作用。
③人耳对水平方向方位的辨别能力强于垂直方向。
第11章 室内声学原理1.室内声场①室内声场的特征①距声源有一定距离的接收点上,声能密度比在自由声场中要大,常不随距离的平方衰减。
②声源在停止发声以后,在一定的时间里,声场中还存在来自各个界面的迟到的反射声,产生所谓“混响现象”。
③此外,由于房间的共振,引起室内声音某些频率的加强或减弱,由于室的形状和内装修材料的布置,形成回声,颤动回声及其他各种特异现象,产生一系列复杂问题。
②几何声学:忽略声音的波动性质,以几何学方法分析声音能量的传播、反射、扩散的叫“几何声学”。
“波动声学”(物理声学):着眼于声音波动性的分析方法。
优点:波动声学的方法只能解决体型简单、频率较低的较为单纯的室内声场情况的分析。
而几何声学则可以分析界面形状和性质复杂多变的室内声场空间。
③扩散声场的假定假定声源在连续发生时声场时完全扩散的。
所谓扩散,包含两层含义:①声能密度在室内分布均匀,即在室内任一点上,其声能密度都相等。
②在室内任一点上,来在各个方向的声能强度都相同。
基于上述假定,室内内表面上不论吸声材料位于何处,效果都不会改变;同样,声源与接收点无论在室内什么位置,室内各点的声能密度也不会改变。
因此,在扩散声场中,在室内任一表面的单位面积上,每秒钟入射的声能为:4cID =(W/m 2) ④室内声音的增长、稳态和衰减 室内声场声能变化方程:4dD cDAVW dt =-1.增长公式:44(1)cAt VW D e cA-=-2.稳态公式:04W D cA=.3.衰减公式:40cA t VD D e-=2. 混响和混响时间计算公式声源在停止发声以后,在一定的时间里,声场中还存在来自各个界面的迟到的反射声,产生所谓“混响现象”。
混响时间:声能密度衰减60dB 所需的时间。
其为评价室内声音特性的参数. ①赛宾的混响时间计算公式600.161V VT KA A== i i A S α=∑适用范围:室内总吸声量较小、混响时间较长情况。
②依林的混响时间计算公式依林理论认为:反射声能不像赛宾公式所假定的那样连续衰减。
而是声波与界面每碰撞一次就衰减一次,衰减曲线呈台阶形。
即考虑界面吸收不是连续的,反射声能密度呈阶梯形衰变。
0.161ln(1)ln(1)KV VT S S αα==----分析:①室内表面平均吸声系数较小(0.2α≤)时,赛宾公式和依琳公式可以得到相近结果。
②室内表面平均吸声系数较大(0.2α>)时,只能用依琳公式较为准确计算室内混响时间。
③依林-努特生公式对频率较高的声音,在传播过程中,空气的吸收作用不能忽略,而空气的吸收与空气的温度和湿度有很大的关系。
0.161ln(1)4T VVm S α=--+其中,4m ——空气吸收系数。
3. 室内声压级计算与混响半径 ①室内声压级计算当室内一点声源发声,且假定声场充分扩散时,则利用以下稳态声压级公式计算离开声源不同距离处的声压级,即:2410lg()4p w Q L L r R π=++ (dB ) 或者: 2410lg 10lg()1204p Q L W r Rπ=+++ (dB )w L ——声源的声功率级,dB ; W ——声源的声功率,W ; r ——离开声源的距离,m ; Q ——声源指向性因数;1S R αα=-——房间常数; Q (声源指向性因数)与声源的方向性和位置有关(如右图):②混响半径室内声能密度由两部分构成:第一部分为直达声,相当于24Qr π表述部分;第二部分为扩散声,或称混响声(包括第一次及以后的反射声),即4R表述部分。