消声水池声场仿真研究

采用网格计算方法建立了消声水池声场的低频仿真分析模型,利用该模型对消声水池中三维声场进行了仿真分析,验证了其可靠性,并将分析结果与镜像声学方法计算进行了比较.通过分析得到不同频率不同吸声效果下消声水池声场的起伏程度等参数.     

导流罩和声障板对声纳尾部声场影响的数值模拟

针对某舰壳声纳导流罩及不同声障板,运用有限元分析计算软件和声学分析软件,对其模型罩建立了在内部声源定向发射时辐射声场的计算模型,计算模拟了某频率下声场指向性和声衰减特性,计算结果与消声水池的试验结果吻合良好,研究成果对舰船声兼容性的设计有重要的参考意义.     

密排平面阵辐射声场分析

研究了声场分布计算射线声学和波动声学的基本理论,用解析法和声有限元-边界元法计算了平面阵辐射声场的指向性和波束宽度,分析了指向性和波束宽度随频率变化的规律。在消声水池中对研制出的密排平面九元阵的指向性和波束宽度进行了实验测量。测量结果表明,采用阵元第一谐振频率半波长布阵时频带内互辐射对指向性影响较小,在声波频率较高时,两种算法的计算值和实测值基本吻合,并且比较了两种算法计算声场指向性的适应范围和优缺点。     

中隔板对片式阻性消声器的影响分析

片式阻性消声器的消声能力决定于消声片的吸声系数,消声片内的中隔板对吸声系数影响的详细分析对消声器的设计和应用具有重要意义。应用传递矩阵法并结合声波在吸声材料中的传播理论,建立了片式阻性消声器内多层消声片的吸声系数计算模型,计算了消声器内不同消声通道的吸声系数,通过对比分析不同消声通道的吸声系数,讨论了中隔板对片式阻性消声器消声能力的影响。以实际消声器为例,通过计算吸声系数和实际的插入损失测试,对比两种结果,显示两者在随频率变化的趋势上吻合良好,验证了消声片内设置中隔板对消声器消声效果在不同频段具有不同的影响,在低频和较高频率范围内,中隔板具有积极作用,而对于中频段,中隔板具有消极作用。     

消声水池声场特性的测量

本文描述了消声水池的数学模型，介绍了相对声压－距离法消声水池声场特性测量装置的组成，分析了声场特性的测量不确定度，并利用此装置对消声水池的声场情况进行了实际测试。     

基于精确数值积分的点声源反射声场模型研究

点声源辐射条件下的反射声场计算是一经典的Sommerfeld积分问题.在以往的研究中,含有表面波项的解由于其简便性和易计算性在室外声传播和大面积吸声材料的在体吸声测量中得到了较为广泛的应用,但对其在不同入射角度以及针对不同性质的材料(如局部响应或非局部响应材料)时带来的模型有效性问题较少提及.通过利用数值积分方法精确计算Sommerfeld积分,对两种不同性质的声学材料在不同入射角度下的辐射声场进行了研究,并和解析模型进行了对比,认为随着入射角度的降低和材料流阻的增加(即表现为局部响应性质),含有表面波项的解析解可以较好地表达辐射声场.     

消声瓦声学性能计算方法研究

首先建立均匀圆柱腔中弹性波的计算模型,然后利用该模型建立复合过渡型声腔结构消声瓦吸声性能计算的理论模型,并应用这一理论模型计算分析现有声腔结构消声瓦及几种变形的声腔结构声腔结构形式的消声瓦的吸声性能,讨论材料环境温度和材料参数变化对吸声性能的影响,最后总结消声瓦声腔结构和不同材料参数对吸声性能影响的基本规律.     

矩形截面隧道交通噪声的计算机仿真

采用计算机仿真的方法计算了三维矩形截面隧道的洞内、洞口和洞外的交通噪声。该方法结合了微观交通仿真技术、噪声排放模型、洞口和洞外传播模型,实现单点声源和动态交通源的噪声分布计算。应用虚声源法计算20阶镜面反射,还考虑直达声或反射声的一阶衍射。结果表明,隧道内点声源在洞内相对于半自由场声压增加量随距离增加而增加,而在洞外呈台阶形下降;隧道外点声源在洞内的声压级增加量随距离呈台阶形增加;动态交通流仿真中,交通流变化对洞内外声压增加量关系不大,吸声系数越大洞内外声压增加量降低越大。     

旋转点声源声场的数值仿真计算

旋转声源辐射声场的计算是利用点源模型预测风扇离散噪声的关键所在,对叶片式机械气动噪声的研究具有重要参考价值.提供了在任意边界条件下计算旋转点声源辐射卢场的数值仿真计算方法.将连续的旋转声源离散化,处理为分布于旋转轨迹上的有限个固定点声源.利用离散化处理后的声源,通过边界元法分别计算旋转单极子和旋转点力源的辐射声场.在自由空间内的计算结果与理论解进行了对比验证,得到较为理想的结果:另外进行了有限长圆管内旋转点声源辐射声场的数值计算,由此对不同长度圆管的结果进行对比,分析了管道长度对声场分布以及指向性的影响规律.     

空场及有车状态下隧道混响特性预测分析

隧道混响是隧道内列车噪声显著的关键因素,对混响特性进行预测分析有助于隧道内的降噪研究。采用脉冲响应积分法测试空场隧道混响时间,利用虚源法建立隧道壁面吸声系数数值计算模型,反推隧道壁面的吸声系数,将其输入给基于声线跟踪原理建立的隧道内声场响应预测分析模型,以混响时间和D/R比（Direct/Reverberant ratio）详细分析隧道内车体表面声场的混响特性。结果表明：隧道壁面吸声系数经验值与反推计算结果有较大差异,低于400 Hz频段经验值高于计算值,而高于400 Hz频段则反之。在车底响应面声源中心区域内直达声场强于混响声场,车底响应面的混响声场强度高于车顶响应面。混响时间均匀度从高到低的响应面分别为：车底、车顶、侧面,空场状态响应面上的平均混响时间明显高于有车状态下,其中车底响应面的最低。     

消声水池中弹性球回声的测量与标定

在消声水池中对直径范围为2cm～5cm的钢球进行了回声测量。对长脉冲和短脉冲入射声信号的回声信号进行了分析比较。研究了目标的弹性作用在这两种情况下对回声的影响。通过对标准钢球回声测量结果与解析计算结果的比较,检验了消声水池目标回声测量的精度,并为其他非标准目标回声测量提供对比标定的依据。     

消声水池用低频吸声尖劈的研制

在声学测量系统中 ,要求消声水池能在测量频段内达到近似自由场的声学环境 ,吸声尖劈可以对消声水池进行被动消声处理。本文介绍了一种能满足消声水池消声处理要求的低频吸声尖劈的设计要求、材料、结构设计、分布形式等     

环氧树脂基轻质芯材夹层复合吸声结构的水声性能

用玻璃纤维、乙烯基树脂、环氧树脂和空心玻璃微珠等为原料合成了环氧树脂基轻质夹层复合吸声结构(EPS),在脉冲声管和消声水池中测试了EPS试件的反射系数和吸声系数,测试结果表明,EPS的水声性能受到芯材基体比例、聚醚胺固化剂含量及分层比例等工艺参数的影响,通过合理控制这些参数,可以使芯材相对密度0.8±0.05、厚度25...     

水下无人航行器声学系统实收实发声隔离度分析研究

对某水下无人航行器声学系统在特定间距及频段条件下实收实发声隔离度进行了分析研究。在分析某水下无人航行器载体基本结构特征的基础上,通过ANSYS有限元建模仿真软件,对航行器声学系统实现实收实发的指向性和隔离度进行了仿真计算,并在消声水池对航行器声学系统实收实发隔离度进行了实验测试。研究结果表明,收发间距为3 m时具有一定的收发隔离度,若对隔离度有更高要求,则需采取调整收发换能器间距或对接收水听器加装吸声障板等技术措施,可为水下无人航行器声学系统设计及实现实收实发提供技术支持。     

网格对超声清洗槽内声场的影响

用网篮盛放待清洗工件是最常用的一种清洗方法,影响清洗效果的一个关键因素是清洗槽内的声场分布,而网篮的存在会影响超声清洗槽内声场的分布。从实用的角度研究了清洗网篮对超声清洗槽内声场的影响。在用驻波场理论对清洗槽内声场分布情况进行分析之后．实验上用水听器法和染色法分别测量了放人网格前后超声清洗槽内声场的分布特点。结果表明,当丝径远小于1／4波长时,网格的存在对声场分布的影响很小,只是引起声波传播能量不同程度的衰减。这项研究对使用清洗网篮的超声清洗具有一定的参考价值。     

基于频偏应答的ADCP流速现场校准方法研究

针对声学多普勒流速剖面仪(ADCP)现场校准困难的问题,介绍了一种基于频偏应答的ADCP流速现场校准方法。通过声信号应答器,设置回发信号相对于发射信号的频偏实现速度矢量的模拟,并以频率为溯源量,对ADCP发射的信号及应答器回发频偏信号进行频率校准,进而实现ADCP流速参数的现场校准。研制了一套基于频偏应答的ADCP流速现场校准装置,在实验室消声水池条件下,以四波束300kHz ADCP为校准对象,开展了1～2m/s的流速校准实验,进行不确定度分析。结果表明,该装置对流速校准的不确定度达到1％模拟流速＋7mm/s,验证了该校准方法的可行性。     

不同界面形状分层消声覆盖层声特性的实验研究

研究了不同界面形状的分层消声覆盖层的吸声性能。制备了三角形、半圆形、矩形和平面形等不同界面形状的分层消声覆盖层,并在声管中测试了其水声吸声系数。结果表明:在研究的频率范围内,非平面界面形状的分层消声覆盖层吸声性能优于平面界面形状的分层消声覆盖层的吸声性能,其中,半圆形界面形状的分层消声覆盖层吸声效果最好。原因在于声波在非平面界面上会发生波型转化,使声衰减能力弱的纵波转化为声衰减能力强的切变波,引起较大的剪切变形,入射波能量被大量地消耗。研究说明,合理设计分层消声覆盖层界面形状可以提高其水声吸声性能。     

《消声室的声学设计》

消声室是声学专业的实验室用房,它在电声学产品的声学性能检测和机电设备的噪声声功率级测量中得到广泛的应用。消声室的设计,应在遵循声学原理的基础上,处理好使用要求与实验室周围的声环境状况以及建设造价等方面的关系问题。文中结合消声室建设的工程实例,介绍了消声室设计中有关体积、体型、吸声、隔声等方面的技术问题。测量表明,建成的消声室在声学方面的各项指标均满足或优于国家标准的要求。     

海水吸收对远距离水下声场计算的影响

低频声波在海水中短距离传播时,海水吸收对声场的影响几乎可以忽略.但是在实际传播中,传播距离可能达到数百甚至数千千米,此时海水吸收会对声场带来较大影响.在这种情况下,如果选用的水下声场计算程序忽略海水吸收,则远距离的声场计算结果会存在明显误差.分别比较了全反射理想波导和深海Munk声速剖面环境下几种常用声场计算模型的结果...     

钢材与复合材料多形式加筋平板透声性能消声水池实测分析

以复合材料声呐导流罩加筋板结构多目标综合优化为工程背景,开展消声水池模型插入损失测试,横向对比分析钢制桁架筋材与四种复合材料筋材加筋板近场透声特性,综合讨论了筋材材质、筋材结构形式以及入射角度对加筋板近场透声性能的影响。测试及分析结果表明:桁架式加筋板近场透声性能优异且稳定;细矮型筋材可提高加筋板整体透声性能。研究结果为声呐导流罩复合材料加筋板结构的优化设计提供了参考。