机翼屏蔽对航空发动机噪声预测的影响分析

随着对飞机适航噪声的要求更加严格,利用机翼屏蔽效应对航空发动机进行噪声控制已成为一项有效策略与研究方向.基于惠更斯-菲涅尔原理,利用飞机噪声性能(Aircraft Noise and Performance,ANP)数据库计算飞机起飞航迹并在其上建立噪声源,声源位置作为噪声屏蔽计算坐标输入屏蔽效应算法,应用Matlab...     

复声强分析系统在车外表面辐射噪声源识别中的应用

根据复声强测量基本原理,提出基于LabVIEW软件开发平台,自行开发复声强分析系统.并利用该系统及声强分析软件对某型轻型卡车进行声强测量和声场分析,给出车外辐射表面的3D声貌图、等声强图,方便地对该表面辐射噪声源进行精确的定位和识别,提出控制车外噪声的相应策略,并作遮蔽发动机噪声的模拟试验,最终结果使车外加速噪声降低3.8dB(A).对降低该型卡车车外噪声提供有利的参考依据.     

大涡模拟预报螺旋桨辐射噪声的三种声学方法

螺旋桨噪声是船舶的三大噪声源之一,研究螺旋桨的噪声现象具有很大的现实意义。首先划分了螺旋桨的结构化网格,进行了网格收敛性分析,然后采用大涡模拟方法计算螺旋桨水动力。在噪声计算中采用了FW-H方程、结合Virtual lab的旋转偶极子辐射、涡声方程三种方法进行预报,并与换算到自由场的试验结果进行对比分析。结果表明,采用大涡模拟可以预报螺旋桨的辐射噪声,三种方法均满足工程应用需求。     

船用螺旋桨叶片振动辐射噪声数值分析

螺旋桨噪声是舰船水下噪声的重要组成部分,它会影响舰船的隐身性能。螺旋桨水下噪声可分为流体动力噪声和叶片振动辐射噪声。本文计算研究了螺旋桨叶片振动辐射噪声,首先采用CFD方法对螺旋桨敞水特征进行模拟,提取螺旋桨表面的压力波动作为外部载荷;再利用有限元方法对螺旋桨进行振动响应分析;最后以振动响应作为声辐射边界条件,利用边界元方法计算了螺旋桨的振动辐射噪声。     

主机与螺旋桨激励下某型散货轮船体振动差异特性研究

船舶的低频振动与水下辐射噪声是船舶最主要的噪声源,该振动噪声频谱通常分布在80 Hz以下的频段内,该频段内噪声源主要由主机激励和螺旋桨激励两部分构成。利用有限元法,基于某30 000 DWT型散货轮实际船型的尺寸和主机的安装位置建立带有主机、轴系、螺旋桨的船体有限元分析模型,进行模态分析,得到整船的固有特性。并在此基础上,分别计算主机机座垂向激励和螺旋桨轴向、垂向激励下整船的振动传递函数,获取两激励源引起船体振动的差异特性,为船舶动力系统设计与船体振动噪声控制提供参考。     

飞机起落架的气动噪声源定位研究

近年来,随着民航客机数量以及机场起落密度的不断增加,飞机噪声已成为人们普遍关注的问题。当气流流过起落架时会产生很大的噪声,起落架已成为机体噪声的主要来源。采用麦克风阵列测量技术与高级波束成形算法对起落架的气动噪声源进行定位。通过包含有24个麦克风的平面阵列对试验数据进行采集,并利用CLEAN-SC、DAMAS、DAMAS2等三类高级波束成形算法获取起落架的主要噪声源位置。通过对不同声源定位方法的结果进行对比,发现CLEAN-SC算法在起落架气动噪声源定位中最为适用。最终采用CLEAN-SC算法对不同频率段下起落架的噪声源进行定位。结果表明,随着频率的不断发生提高,起落架的主要噪声源位置出现由机轮沿着侧支撑不断发生移动的规律。     

V型双缸柴油机噪声源识别试验研究

以某V型双缸柴油机为研究对象,结合单缸熄火法与近场声压扫描法对该柴油机噪声源进行识别试验研究。首先,在不同工况下采用单缸熄火法分离出燃烧噪声和机械噪声,量化内部激励噪声源对整机噪声的贡献度,识别在工况下燃烧噪声和机械噪声的辐射频谱特性;然后,利用近场声压扫描快速定位工况下主要辐射表面的主要辐射部件,识别燃烧噪声和机械噪声的主要传递路径;最后,根据识别结果进行隔声降噪试验验证。该识别方法可为明确柴油机降噪方向与降噪具体目标提供参考。     

某型机舱内降噪改进研究

某型飞机以涡轮螺旋桨发动机为动力装置,在使用中发现舱内噪声较大,尤其是客舱前部靠近螺旋桨桨叶的区域噪声较大,舒适性差,对乘员造成影响。该文通过理论分析和试验室试验验证,确定了噪声产生的原因,并在此基础上根据某型机的结构形式及试验室各种隔音材料组合对隔音材料及铺设进行了改进。经试验室试验验证,能够降低某型机舱内噪声,提高了乘客舒适度。该改进措施有效,对类似飞机的优化改进具有借鉴意义。     

气动噪声源频域自适应区域积分算法及风洞试验应用EI北大核心CSCD

声源区域积分算法是风洞试验中提取飞机组成部件气动噪声源特征的有效数据处理方法。传统声源区域积分算法的积分区域固定,但是飞机机体的气动噪声分布特征会随频率发生明显变化,导致积分结果存在较大误差。为提高频域分布特征变化的声源积分结果准确性,提出了基于CLEAN-SC算法的频域自适应区域积分算法,核心思想是将声源积分区域离散划分,依据CLEAN-SC算法得到的子区域内最强声源位置进行积分区域的自适应优化,从而获取更准确的声源积分结果。通过仿真计算和声学风洞试验数据分析,频域自适应区域积分算法能够得到更为准确的声源积分结果,对于机体气动噪声等动态声源具有更好的适用性。     

基于声强法识别柴油机表面辐射噪声源的研究

采用声强测量法对柴油机进行表面辐射噪声的测量,利用声强分布云图找到柴油机主要噪声源来自于气门室罩、油底壳、增压器和高压油泵.计算它们对整机噪声声功率的贡献,为降低该型柴油机的表面辐射噪声提供有效的参考依据.     

基于声源监测的厂界噪声预测及贡献分析方法研究

噪声监测是环境噪声预测和治理的重要技术方法。提出了一种基于声强测量的声源监测方法并应用于电厂环境噪声预测和厂界噪声贡献分析。在电厂主要设备噪声源附近布置测点测量并计算设备厂房的辐射声强，将设备厂房简化为面声源建立噪声预测模型，并以测量计算的声强级作为声源模型的源强。利用该模型计算厂界预测点A声级，与实验值具有良好的一致性，验证了该声源监测方法数据的可靠性与噪声预测模型的正确性。通过该模型计算分析了电厂主要噪声源对厂界噪声排放的贡献和影响，为电厂噪声治理提供技术依据。     

螺旋桨无空泡噪声预报

螺旋桨无空泡噪声包括低频离散谱噪声、低频连续谱噪声以及高频噪声。对于低频离散谱通过面元法计算非定常力,然后再通过力与声级的关系换算出离散谱噪声;关于连续谱噪声的计算,首先求解出螺旋桨随机连续性力,然后换算出连续谱噪声;高频噪声采取模型试验方法,首先确定高频范围,然后相对应进行模型试验,再通过无量纲换算预报高频噪声。建立一套频域范围螺旋桨无空泡噪声的预报方法。     

螺旋桨激励水下壳体振动噪声数值研究

为真实模拟壳体噪声的激励源特性,建立螺旋桨-轴系-壳体耦合系统有限元模型,以CFD计算得到的螺旋桨非定常载荷作为激励源,采用模态叠加法计算耦合系统强迫振动响应;分别以桨叶表面偶极子声源和耦合系统表面振速作为边界条件,采用声学直接边界元法计算螺旋桨直接辐射噪声和耦合系统振动噪声。数值计算结果表明:两种噪声的声压级都随螺旋桨转速的增加而增大,其中振动噪声增幅较小;耦合系统振动噪声声压级随轴承刚度的增加而增大;两种噪声的声压级在量级上较为接近,在频谱及声压分布上具有各自的特征,在预报耦合系统水下辐射噪声时应综合考虑两种噪声的影响。     

三维空间有源消声的一种通用优化方法

本文根据声源辐射理论、声场叠加原理以及测得的声功率大小与所选取的测量面无关这一特点,提出了一种通过最小化初级声源和次级声源总的声功率对三维空间噪声的主动控制进行优化的数值方法。文中采用边界元近似,将总的声功率表示成次级声源复强度的二次型正实函数。本优化方法是Bullmore 等人提出的解析方法的推广,具有广泛的适用性,可用于设计初级声源在各面元上的声压可知、次级声源到各面元上的声传播可确定的任何场合下控制器优化传递函数。计算过程中仅用了几次复矩阵乘法和一组复系数线性方程组的求解,因此计算简便、速度较快。文中采用这种方法对圆柱壳和无幕活塞辐射器这两种具有典型指向特性的分布初级声源辐射噪声的优化控制问题进行了研究,说明了方法的有效性。文中还给出了实验验证结果。     

Effects of Bend–Twist Coupling on Composite Propeller Performance

An investigation of a conventional propeller, made from composite materials, was conducted in which propeller characteristics were studied under quasi-static aerodynamic loading. Emphasis was placed on understanding the effects of bend-twist coupling of composite laminates on propeller performance. The classical blade element theory of propellers was used to calculate propeller characteristics and the aerodynamic force distribution acting on the propeller. The finite-element method was used to calculate the resulting deformation of the propeller blades. A simple algorithm was used in which propeller blade deformation and resulting changes in loading conditions were calculated repeatedly until equilibrium between deformation and loading was achieved. Results show that improvements in propeller performance are possible using the bend-twist coupling of composite laminates. Additionally, this study shows that the numerical approach developed by the authors is well suited for analyzing the performance characteristics of composite propellers.     

飞越适航噪声时域信号预测方法研究

以往对发动机有效感觉噪声级的预测研究是通过1/3倍频程谱进行计算,从而得到发动机地面预测有效感觉噪声级,而使用时域噪声数据进行发动机有效感觉噪声级预测的研究相对较少。研究了飞机起飞飞越过程中的噪声传播特性的计算方法,使用该方法来模拟计算飞机一台发动机在起飞飞越过程中地面飞越噪声测量点接收到的时域噪声信号数据。根据ANP数据库数据计算飞机起飞飞越航迹,使用声线法计算使用某时刻噪声声压信号传递的路程和时间,根据飞机速度方向与飞越地面噪声测量点的角度来确定该时刻噪声信号的最大声压值,最后得出飞机发动机在起飞飞越过程中部分时间内地面噪声测量点接受的时域信号数据,对飞机噪声适航审定提供一定的理论依据。     

某型飞机主起落架结构件气动噪声特性研究

对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用FW-H方程积分外推法求解声场,分析噪声的频谱特性、远场指向特性及其产生的机制。结果表明：起落架结构件噪声频谱特性仿真结果与试验结果在低频和中频段吻合较好;起落架结构件噪声呈现宽频噪声的特性;频谱曲线以及频谱中优势频率均随着来流速度的增加而增大;仿真曲线中的能量峰值分别对应于缓冲器与支柱、缓冲器与摇臂的干扰噪声;形成此噪声源的压力脉动位于缓冲器下部表面区域;缓冲器和摇臂是总噪声的主要贡献源,支柱对总噪声的贡献量最小;噪声辐射呈现非对称的指向特性。     

Investigation of In-Flight Shutdown of Turboprop Engine Due to Electrical Discharge Damage

A turboprop training aircraft experienced an in-flight shutdown failure with complete seizure of its propeller. Disassembly of the mishap engine revealed that many of the engine components were severely damaged. The laboratory investigation of the failed engine components determined that mechanical failure of the driveshaft bearing in the gearbox was the principal contributing factor that led to in-flight complete seizure of the propeller shaft. Microscopic examination of the failed bearing remnants found electrical arc-induced pittings which played a role as crack initiation sites resulting in premature rolling contact fatigue cracking during continued engine operation. The investigation established clear evidence of electrical discharge damage (EDD) on engine components connecting from the starter-generator to the failed input driveshaft bearing. The evidence of EDD observed in multiple elements located along the electrical current path and the residual magnetism measurement suggested that the starter-generator is highly associated with the source of the EDD.