再论入射场、散射场和辐射场

lyxh

论坛前段时间对入射场、散射场和辐射场这一问题已做了比较详尽的讨论，还有数值仿真的结果。但是这些结果散见于各个回帖中，不利于初学者系统的掌握，所以现在再次将这一问题提出来，并做一系统的总结。

1. 问题的来源
声介质中弹性体对入射声波的散射问题。

2. 与刚体散射的关系
刚体散射时，声场中总声压为入射场+散射场

弹性体散射时，声场中总声压为入射场+散射场+辐射场

3. 辐射场的计算
耦合计算。如果是自己编程计算的话，可以按如下步骤：由入射场计算得到散射场（将弹性体视为刚体），然后将入射场+散射场作为外加激励作用在弹性体的表面，求解耦合的声辐射方程，得到弹性体表面法向振速，最后以此为边界条件，计算辐射场。最后三者相加即为声场总声压。

例1：弹性薄球壳，内空气，外水。由于内部可视为轻流体，能解耦计算，所以可以按照上述方法求出球壳表面振速，然后以此为边界条件，求解内场声辐射问题；
例2：弹性薄球壳，内、外水。可以按照上述方法求出球壳表面振速（注意是内外同时加载），然后以此为边界条件，分别求解内、外场声辐射问题。

欢迎讨论。

盗草人

顶下，散射和反射有什么区别？

minetree

总场物理上可以分解成入射声场(Incident sound wave)和散射声场(Scattered Wave)的和。如果将几何光学的概念引入描述声学行为，就有了反射和衍射的概念。这其实是一种解释方法。数学上，散射场包括反射场和衍射场，而反射场的定义只是反射面上虚源的直达场贡献

minetree

补充，衍射场
什么是衍射场？

总声场，可以分解成入射场和散射场以便于数学上求解边界问题；也可以借用直观的光学概念分解成：直达声，反射声和衍射声。区别是：光学上看不到声源的地方，直达声都到不了；光学上看不到某虚源的地方，都不会有从该虚源出发的反射声；空间任何位置处都有衍射声，数学上衍射声为用于保证声场连续性的补充解，等于总声场减去该点处所有直达声和反射声

minetree

Reference
For interpretation of Scattered Sound:
P. M. Morse and K. U. Ingard, Theoretical Acoustics (McGraw-Hill, New York, 1968), P 400

For Reflection, diffraction and Direct sound:
A. D. Pierce. Acoustics : an introduction to its physical principles and applications (McGraw-Hill, New York, 1981), Ch 7

盗草人

依minetree 博士的见解，楼主部分内容有误，我认为，声场中总声压为入射场+散射场，对于刚体来说。
刚体散射时，声场中总声压为入射场+反射场

弹性体散射时，声场中总声压为入射场+反射场+二次声辐射场。
不知这样对不对？

wbraver

sysnoise能否解决弹性厚球壳的散射问题？

SMT_Captain

minetree 发表于 2010-9-20 18:56

                               
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Reference
For interpretation of Scattered Sound:
P. M. Morse and K. U. Ingard, Theoretical Acousti ...

你好，A.P. Pierce的这本书能不能给我传一下，我也是学声学的，一直没找到这本书，谢谢
262258512@qq.com

六月的雨huge

minetree 发表于 2010-9-20 18:56
Reference
For interpretation of Scattered Sound:
P. M. Morse and K. U. Ingard, Theoretical Acousti ...

前辈，这些资料您还有吗？能否发给我一份sfqiqi@sina.com。。谢谢