波数空间中活塞辐射体近场声压分布的计算及测试

在近场范围内,声源在任何平面上的声场都可以通过平面传播波和倏逝波的叠加来得到。以圆形活塞为例,在波数空间中利用角谱法求得其辐射声场的传播波和倏逝波的分布。借助数值分析方法,对圆形活塞声源声轴线上的声压进行计算,得到相应的近场声压分布曲线。由角谱法计算得到的近远场分界点与点源组合法所得结果一致。对不同声源半径时,不同辐射频率下的声压分布曲线进行比较,得出了近场声压的变化规律。阶梯圆盘在辐射理论上应等于对应圆形活塞的辐射。对设计的阶梯圆盘的轴向声压进行了测试,实验测试结果与理论计算结果基本吻合。     

桥梁交通振动辐射的低频噪声声场分布研究

交通荷载引起的桥梁振动辐射低频噪声为环境噪声污染的重要来源,分析该低频噪声声场分布特性对评价环境噪声污染程度提供重要依据。结合车桥耦合振动理论和声传播理论,建立了车桥耦合振动辐射低频噪声问题的边界元法求解体系,结合一座钢桥面板连续梁桥,对交通荷载作用下桥梁振动产生的低频噪声声场进行了实验分析和数值模拟,并考察了地面的声反射作用对桥梁附近声场分布和声压水平的影响。分析结果表明,边界元方法用于评价车桥振动辐射低频噪声问题具有较好的适用性和较高的精度,并且能够很好地反映声场在空间的分布规律。算例中的钢桥面板梁桥在车辆荷载作用下由振动引起的低频噪声声压水平与测点距离桥面的距离相关,桥面下方和上方的声压分布规律及水平相似。地面声反射对桥面附近声场的影响显著,考虑地面声反射时,地面与桥面间的距离是影响声压水平的重要因素。     

基于激光全息法的聚焦换能器近场声特性分析

研究了基于激光全息法的低频聚焦换能器近场测量方法,分析了利用激光全息法测量近声场特性时的基本原理,构建了一套实验测量系统。为验证该方法的可行性与准确性,利用激光测振仪对1个由25个压电小柱按5×5排布构成,频率为80kHz且表面带有自聚焦声透镜的聚焦换能器的声场进行实验测试和推算,获得了距离该换能器辐射凹面中心50mm处振动膜片上的声压幅度和相位分布,推算出此聚焦换能器声轴线上的声压分布与焦点处声压分布,同时使用COMSOL模型仿真与水听器测试,对比验证了激光全息近场测量后远场外推结果的高准确性。     

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。     

3 t 叉车驾驶室声场特性分析

建立3 t叉车驾驶室的三维有限元模型,进行结构模态分析;再建立驾驶室声学有限元模型,进行声学模态分析,初步了解驾驶室的声场。对驾驶室进行谐响应分析,得到位移响应,为后续声场提供边界条件。用有限元法进行驾驶室内部声学特性研究,对驾驶员耳旁声压进行分析,得出驾驶室内声场的声学特性。在计算出场点声压频率响应的基础上,在峰值频率处进行面板贡献量分析,找出产生峰值声压的主要来源,为降低驾驶室内噪声提供依据。     

基于混响室-半消声室的V型声屏障隔声测试与分析t

首先以匀质铁板为例,利用混响室-半消声室法进行频率隔声特性的测试,并将测试结果与混响室-混响室隔声测试结果进行对比分析;然后,基于半消声室模拟半无限声场的特性,在混响室-半消声室环境下分别对V型声屏障进行表面声透射及声传播指向性识别。结果表明,混响室-半消声室法频率隔声特性测试结果与半消声室一侧的测点位置有关,当测点位置较为合适时,能够与混响室-混响室法测试结果较好的吻合;混响室-半消声室法能够识别样件的表面声透射特性及声传播指向特性,从而为找到其隔声薄弱环节以及声音透过样件后的传播和衰减规律提供更加直观的数据参考,对进一步提高其隔声性能并改善声场环境具有指导意义。     

基于混响室—半消声室的V型声屏障隔声测试与分析

首先以匀质铁板为例,利用混响室—半消声室法进行频率隔声特性的测试,并将测试结果与混响室—混响室隔声测试结果进行对比分析;然后,基于半消声室模拟半无限声场的特性,在混响室—半消声室环境下分别对V型声屏障进行表面声透射及声传播指向性识别。结果表明,混响室—半消声室法频率隔声特性测试结果与半消声室一侧的测点位置有关,当测点位置较为合适时,能够与混响室—混响室法测试结果较好的吻合;混响室—半消声室法能够识别样件的表面声透射特性及声传播指向特性,从而为找到其隔声薄弱环节以及声音透过样件后的传播和衰减规律提供更加直观的数据参考,对进一步提高其隔声性能并改善声场环境具有指导意义。     

履带式沙滩清洁车驾驶室声场特性分析

利用履带式沙滩清洁车驾驶室有限元模型进行了自由模态计算,将结果与试验模态对比;确认建模的精确性,用LMS Virtual.Lab软件进行模态叠加;然后得到驾驶室的频率响应。再将结构振动速度作为边界条件进行驾驶室室内声场仿真计算,获得了2Hz~200Hz频率激励下的驾驶员左右耳处的声压值。通过板件贡献量分析找出对场点声压峰值贡献较大的板件,最后依据国标对驾驶室室内声场特性作出评价;表明该驾驶室具有良好的动态声学设计。     

基于波动理论的聚波器几何参数设计

在管道内外压差一定的情况下,气体通过管道泄漏孔发出一定频率的超声波,超声信号随着距离的增加声压幅值衰减严重,为了解决这一问题,可以通过在接收传感器前增加聚波器的办法来实现.根据传播声场的特性,设计结构合理的聚波器,能够有效地增强接收信号的强度.本文以超声波在介质中传播的波动方程为理论基础,对聚波器的形状、长度、截面积等参数进行了研究.通过设置不同边界条件,对聚波器内声压幅值的变化情况进行仿真分析,进而确定聚波器最佳的长度、锥度等参数.利用COMSOL软件进行了声学仿真实验,结果表明:锥形聚波器和指数形聚波器均具有增强声压幅值的功能,并且长度为12 cm,锥度为10°的锥形聚波器对声压振幅影响最大.     

水下目标低频辐射噪声矢量声场干涉测试分析

矢量传感器具有与频率无关的偶极子指向性,可以同步、共点和独立测量声场中的声压和质点振速,在水下目标辐射噪声测量领域得到广泛应用.本文采用虚源干涉模型和简正波矢量声场理论,计算和仿真分析了水下目标低频辐射噪声声压与质点振速近程声场的时间-频率干涉图案,利用单矢量传感器辐射噪声测量系统在北黄海海域对单个和两个目标的水下辐射噪声进行了测试和分析.结果表明:水下目标低频辐射噪声声场质点振速水平分量与声压的时间-频率干涉条纹具有相似性,而声场质点振速比声压的时间-频率干涉条纹清晰,且质点振速能够抑制目标与目标辐射噪声之间的干涉;利用质点振速LOFAR图,可以判定水下目标的数目,区分水面和水下目标.