《声学软件应用A》教学大纲（本科）.docx

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1、声学软件应用A教学大纲课程英文名Applications of Acoustic Software A课程代码J0702Z55学分3总学时48课程类别专业课课程性质任选先修课程声学基础，声学换能器原理，超声变幅杆的原理与设计，数字信号处理适用专业声学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2019年03月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修力艮选/任选。一、课程地位与课程目标(-)课程地位声学软件应用是声学专业选修课中重要的一门。在计算机辅助设计得到全面推广与应用 的今天，了解并掌握与专业相关的科研软件对于学生日后的科研、学习和工作有着重要的意义。 该课程以声学基本理论与

2、声信号处理方法为基础，主要任务是使学生了解声学专业在科研及工作 中常用到的科研软件，通过软件学习掌握分析问题的工具，以及使用软件处理一般声学问题的方 法，并通过软件的学习加深对所学声学知识的理解。(-)课程目标1 .掌握相关软件的基本操作流程。2 .能使用相关软件解决基本声学问题。3 .为从事相关领域的工程技术和科学研究实践工作奠定基础。二、课程目标达成的途径与方法本课程以课堂讲授与课堂练习及讨论相结合。通过示范相关软件案例使学生对科学软件的使 用有直观的认识，利用练习加深学生对软件操作和声学知识的理解。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1 .支撑强度分别填写H、M或L (其中H表示支撑

3、程度高、M为中等、L为低);课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度(H、M、L)毕业要求1毕业要求5毕业要求10课程目标1HHH课程目标2HHH课程目标3HHH四、课程内容及基本要求序 号实验项目名称学 时基本要求学生任务实验性 质实 验1ANSYS有限元软件及其在 声学中的应用介绍21 . 了解有限元 数值方法的 基本原理2 .掌握 ANSYS 有限元分析 软件的基本 操作流程认识ANSYS有 限元软件，了解 ANSYS有限元仿 真软件在声学中 的重要用途。演示必 做2基于有限元软件ANSYS分 析超声变幅杆振动模态41 .理解使用 ANSYS对超 声变幅杆进 行模态分析 的流程。2 .掌握使

4、用 ANSYS分析 超声变幅杆 振动模态的 基本方法。完成课堂练习， 掌握ANSYS有 限元软件进行模 态分析的操作方 法、分析过程以 及数据提取的方 法。验证必做3基于有限元软件ANSYS分 析超声换能器的振动模态41 .理解使用 ANSYS对超 声换能器进 行模态分析 的流程。2 .掌握使用 ANSYS分析 超声换能器 振动模态的 基本方法。完成课堂练习， 掌握ANSYS有 限元软件进行换 能器模态分析的 操作方法、分析 过程以及数据提 取的方法。验证必 做4基于有限元软件ANSYS分 析超声换能器的频响特性41 . 了解使用 ANSYS对超 声换能器进 行谐响应分 析的流程。2 .掌握使

5、用 ANSYS分析 超声换能器 频响特性的 基本方法。完成课堂练习， 掌握ANSYS有 限元软件进行换 能器谐响应分析 的操作方法、分 析过程以及数据 提取的方法。综合必 做5基于有限元软件ANSYS仿 真模拟超声换能器的辐射 声场41 . 了解使用 ANSYS对超 声换能器辐 射声场的流 程。2 .掌握使用 ANSYS仿真 模拟超声换 能器辐射声 场的基本方 法。完成课堂练习， 掌握ANSYS有 限元软件进行换 能器辐射声场模 拟的操作方法、 分析过程以及数 据提取的方法。验证必 做6COMSOL MULTIPHYSICS 多物理耦合分析软件介绍 及基本操作流程21 掌握 COMSOL 有限

6、元分析软件 的基本操作流程学习COMSOL多 物理耦合分析软 件的基本操作方 法、分析过程。演示必 做7基于有限元软件COMSOL 分析超声变幅杆振动模态31 .理解使用 COMSOL 对 超声变幅杆 进行模态分 析的流程。2 .掌握使用 COMSOL 分 析超声变幅 杆振动模态 的基本方法。完成课堂练习， 掌握COMSOL有 限元软件进行模 态分析的操作方 法、分析过程以 及数据提取的方 法。验证必 做8基于有限元软件COMSOL 仿真模拟超声换能器的振 动性能4掌握COMSOL 有限元分析软件 对超声换能器分 析模拟的基本流 程和方法完成课堂练习， 学习COMSOL多 物理耦合分析软 件的

7、对超声换能 器分析的内容、 操作流程和数据 提取方法。综合必 做9COMSOL模拟管中的声传 播3掌握COMSOL 有限元分析软件 对管道声学分析 模拟的基本流程 和方法完成课堂练习， 学习COMSOL多 物理耦合分析软 件的对管道中声 场分析的内容、 操作流程和数据 提取方法。设计必 做10COMSOL模拟压电扬声器 的振动性能6掌握COMSOL 有限元分析软件 对基本电声器件 仿真模拟的基本 流程和方法完成课堂练习， 学习COMSOL多 物理耦合分析软 件的基本电声器 件分析的内容、 操作流程和数据 提取方法。验证做11Multisim软件实现二分频3熟悉Multisim软 件，掌握D触发

8、 器实现二分频原 理完成课堂练习， 能够观测二分频 结果设计选 做12单频、复合频率噪声有源噪 声控制3了解有源噪声控 制系统，熟悉 Matlab软件，理 解有源噪声控制 单频和复合频率 方法产生单频和复合 频率噪声，并有 效观测降噪流程设计必 做13Multisim软件设计功率放大 器3掌握 Multisim软 件基本使用方 法，理解功率放 大器基本构造完成课堂练习， 通过示波器能观 察到功放作用验证必 做14Matlab软件设计滤波器组3掌握Matlab 软件基本功 能,理解fir 滤波器结构， 掌握滤波器 组设计方法完成课堂练习， 通过Matlab软件 频率响应分析验 证滤波组设计的 合

9、理性验证做注：1,实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、实验操作到课率40%实验操作60%30%期末考核实验报告实验报告100%70%考核类别考查成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：自编实验指导书做教材。（二）主要参考书：1 .ANSYS15.0有限元分析从入门到精通，CAE应用联盟组编，清华大学出版社，2016.1, 第一版2 .Multisim 14电路设计与仿真，吕波，王敏等编著，机械工业出版社，2016.5,第一版。3 .MATLAB优化算法案例分析与应用，余胜威编著，清华大学出版社，20171