非线性声学
课程编码：180081070206P3009H
英文名称：Non-linear Acoustics
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：贾晗
教学目的要求
本课程是针对声学、力学、材料科学等方向的研究生开设的专业课程。主要目的是介绍流体中非线性声波的基本原理、分析方法、相关效应及其应用。通过本课程的学习，要求掌握流体中声波非线性的物理起源，非线性声波在不同条件、不同维度下的的传播规律，声参量阵、声辐射力、声流等非线性声学效应和相关应用。
预修课程
高等数学，数学物理方法，理论声学或声学基础。
大纲内容
第一章 绪论 2.0学时 贾晗
第1节 绪论
第二章 非线性振动 6.0学时 贾晗
第1节 单自由度振子线性振动
第2节 单自由度振子非线性振动
第3节 单自由度振子非线性振动的近似解析方法
第三章 非线性声波 6.0学时 贾晗
第1节 非线性声波方程
第2节 声波的非线性传播与波形畸变
第3节 有限振幅声波的相互作用
第四章 非线性声学中的基本方法 6.0学时 贾晗
第1节 冲击波
第2节 伯格期方程
第3节 布莱克斯托克桥函数
第五章 有限振幅柱面波与球面波 6.0学时 贾晗
第1节 广义伯格斯方程
第2节 发散波和冲击波
第3节 周期柱面波与球面波
第六章 非线性声束 4.0学时 贾晗
第1节 KZK方程
第2节 声束中的激波
第七章 非线性声学的物理效应与应用 6.0学时 贾晗
第1节 声学参量发射阵
第2节 声辐射力
第3节 声流
第4节 气泡的振动
第八章 非线性声学的最新研究进展 2.0学时 贾晗
第1节 非线性声学的最新研究进展
教材信息
1、
非线性声学（第二版）
钱祖文
2009
科学出版社
参考书
1、
Nonlinear Acoustics: Theory and Applications
Mark F. Hamilton & David T. Blackstock
1997年10月
Academic Press
2、
Theory of Nonlinear Acoustics in Fluid
Bengt O. Enflo & Claes M. Hedberg
2006年4月
Kluwer Academic Publishers
3、
固体中非线性声波
刘晓宙
2021年1月
科学出版社
4、
声学基础
杜功焕、朱哲民、龚秀芬
2012年5月
南京大学出版社
5、
声学原理
程建春
2019年5月
科学出版社
课程教师信息
贾晗，男，1985年生，中科院声学所，研究员。主要从事基于声学超材料的水下声隐身器件、新颖声学传感器件及前沿物理声学方面的研究。取得主要研究成果包括将Biot流体理论与变换声学相结合，利用声学超材料制备出二维和三维声学隐身毯，并验证其声隐身效果；利用二维超材料环阵列制备出时间反演对称型声学拓扑绝缘体，激发出能够单向传导的声学表面波等。在Advanced Science、Nature Communication、Physical Review Letters、The Journal of the Acoustical Society of America、Applied Physics Letters等国际著名物理和声学期刊上发表学术论文三十余篇，承担6项国家和中科院科研项目以及多项国防科研项目。