利用源强分布声辐射模态识别噪声源

为了解决噪声源识别中存在的识别精度不高、分辨率受限、对测量条件要求高等问题,提出了基于源强声辐射模态的噪声源识别方法。该方法首先计算结构的源强声辐射模态矩阵和声场分布模态矩阵,然后利用声场中测得的声压数据向量与结构声场分布模态矩阵的关系求出声辐射模态展开系数向量,最后通过声辐射模态矩阵和声辐射模态展开系数向量的积就可得到结构的源强分布,从而达到对噪声源识别的目的。该方法利用较少的测量点可以获得较高分辨率和识别精度。通过平板振动仿真和音箱实验验证了该方法对平面结构噪声源识别的有效性。     

混合型热声发动机中两个模态的特性对比研究

文献[1]报道了本混合型热声发动机存在两个振动模态--高频模态和低频模态.在试验上成功地获得了稳定的高频模态.首次对这两个模态的本征特性及其演变规律进行了详细的对比分析,发现这是两个显著不同的热声模态.在理论上对该型热机进行了初步的探讨,分析了该模态行为对系统的稳定性的重要影响,并指出了这种效应的工程意义.     

基于管道声模态的消声器传递损失计算

传递损失是评价消声器声学性能的一个重要指标。提出了一种方法—管道声模态法代替传统方法估算传递损失。对进出口截面积较小的消声器进行计算和检验,与传统方法比较,结果基本吻合,且过程简单,提高传递损失的计算效率。对进出口截面积较大的消声器,中高频段由于大量高次波的出现,传统方法失效;但低频段管中声波以平面波为主,其结果与传统法一致。因此可以采用管道声模态法快速估算传递损失。     

航空发动机高温声衬材料的研究现状

分析了用来吸收航空发动机内风扇旋转噪声及燃烧噪声的高温声衬的工况,并综述了国内外航空发动机高温声衬材料的研究现状.重点介绍了蜂窝结构声衬、微穿孔板声衬、金属纤维声衬和纤维增强陶瓷声衬材料,指出在进一步挖掘传统高温声衬材料潜力的基础上,应加快金属纤维材料这一新型声衬材料的研究.根据金属纤维材料良好的综合性能和航空发动机内的特殊使用环境,金属纤维材料应用在航空发动机内作为高温声衬材料还有很大的发展前景.     

固体火箭发动机变截面燃烧室纵向一维声模态特性研究

建立了考虑燃烧室截面面积变化的纵向一维声振方程,有限差分数值求解纵向声模态,通过变截面燃烧室模拟试验件声模态试验验证了数值方法的准确性。研究结果表明：与等截面工况相比,变截面工况下纵向声模态频率第n阶(n>1)纵向声模态频率f_n与1阶基频f₁间倍数关系是n-1n/f₁相似文献   

航空活塞发动机高空模拟试验台温度系统研究

在航空活塞发动机高空模拟试验中,模拟温度低、温度范围跨度大,高空模拟试验台（简称高空台）上应用了空气制冷和电加热两种调温措施,控制难度较大。将模拟温度划分为高温、常温、低温三个温度段,分别应用三种不同的调节方式进行温度控制;在系统数学建模和温度变化动态特性分析基础上,对高空台温度系统的调节过程进行了仿真研究,结果表明该方法能够满足温度的调节速度和控制精度要求。为了满足带涡轮增压器的航空活塞发动机对进气温度的要求,建立了涡轮增压器与中冷器之间的数学换热关系,以稳态时的发动机进气温度为例进行了仿真计算,结果与实际情况相符。     

航空发动机风扇机匣包容性等效试验与分析方法

针对硬壁机匣包容性问题,提出在发动机研制初期,通过风扇包容机匣等效试验件靶板冲击试验,模拟真实风扇叶片脱落机匣包容性过程,并通过材料高应变率试验拟合机匣材料在高应变率下的本构模型;建立基于简化试验结果的数值仿真模型标定及机匣包容性分析模型修正方法,对风扇叶片脱落机匣包容性分析模型进行标定,建立高精度风扇机匣包容性仿真预测模型,用于风扇叶片脱落适航取证试验前仿真预测,以提高试验成功率、减少试验次数。通过数值仿真可拟合获得机匣包容厚度与叶片脱落载荷的关系,为风扇包容机匣设计提供厚度参数输入参考。     

声辐射模态理论及应用研究综述

文章对声辐射模态技术研究相关进展进行了综述。介绍了声辐射模态理论从创立以来的研究成果及其在结构声有源控制、噪声源识别和声场重建等方面应用研究情况。对当前制约声辐射模态技术应用的关键问题进行了简单分析,并对其进一步发展提出了展望。     

航空发动机风扇噪声经验预测方法分析

随着飞机广泛使用的涡轮风扇发动机涵道比的不断提高,风扇噪声在飞机总噪声中占有越来越突出的地位.因此介绍用于预测风扇噪声水平的三种经验模型:Heidmaan模型,Konto-Janardan-Gliebe模型及Hough-Weir模型.编写风扇噪声经验预测方法程序并计算飞机降落过程中某航空发动机风扇的远场噪声水平.三种模型计算结果对比表明,Heidmann模型预测值普遍较大,Hough-Weir模型与上述两种模型趋势稍有不同.     

室内航空发动机进气流场流量测量数值模拟研究

通过对某航空发动机试车间的进气流场特性进行数值模拟研究,得出发动机试车间的进气流场流动特性,分析了流量测量误差随测量截面及探针深入位置的变化规律,并针对特定截面和深入位置,研究了边界层厚度随不同马赫数和不同雷诺数的变化规律,最后对工程中的流量系数测量方法做了系统性分析。结果表明,随测量截面向发动机进气口的推移,附面层越来越薄,压力测点越向中心区分布,测量速度越来越接近截面的平均速度;马赫数对流量系数的影响很小,流量系数随着雷诺数的增大而增大。     

双转子航空发动机整机振动建模与分析

针对实际的双转子航空发动机,建立了航空发动机双转子-支承-机匣耦合动力学模型.在耦合模型中,利用有限元方法对转子和机匣系统进行建模;支承系统采用了集总参数模型,计入了滚动轴承和挤压油膜阻尼器的非线性;定义了5种支承和连接方式,以适应复杂的双转子航空发动机转子-支承-机匣耦合系统建模.运用Newmark-β法和改进的Newmark-β法(翟方法)相结合的数值积分获取系统非线性动力学响应.最后进行了航空发动机的整机振动分析,分析了系统临界转速、应变能及不平衡响应灵敏度,研究了挤压油膜阻尼器的减振特性以及系统突加不平衡的瞬态响应.     

穿孔管消声器横截面模态及消声特性的有限元分析

将有限元法应用于计算穿孔管消声器的横截面模态频率,推导了相应的有限元公式并编写了计算程序。对于圆形同轴结构的模态频率,有限元法计算结果与解析法计算结果吻合良好,表明了有限元法预测穿孔管消声器横截面模态的准确性。之后将有限元法应用于计算和分析孔径、穿孔率和穿孔管偏移对直通穿孔管消声器横截面模态和消声特性的影响。结果表明,穿孔率低于40%时,孔径减小或穿孔率增大均能使(0,1)阶模态频率升高,消声器中频消声效果变好;穿孔率高于40%后,孔径和穿孔率对(0,1)阶模态频率影响较小。对于非同轴结构,平面波截止频率为第2阶模态频率,对于给定的孔径和穿孔率,穿孔管偏移对第2阶模态频率影响较小。     

基于声辐射模态模型求解声功率灵敏度

声功率灵敏度分析揭示了结构振动引起的辐射声功率与结构设计变量之间的关系。通过利用声辐射模态模型来处理声辐射环节,利用有限元振动模型来处理结构振动环节,从而提出一种新的声功率灵敏度求解方法。在带障板的加筋板声辐射模型中,采用较常用的瑞利积分模型处理辐射环节的方法对其进行了验证。最终验证了这种方法的可行性。     

运动声源的多普勒信号仿真

运动声源会产生多普勒频移信号，本文以简单的点声源为例讨论了运动声源产生多普勒频移信号的原理，并根据这一原理编制了相应的程序来直观的表示。为分析多普勒频移信号提供信号源。     

结构噪声主动控制在时域声辐射模态下的仿真研究

以简支矩形板为例，提出了利用时域声辐射模态进行声辐射研究。研究表明时域声辐射模态既与时间无关，且互相独立，使得计算和控制声功率得以简化。针对瞬时声功率主要由第一阶辐射模态的声功率所决定的特点，在时域里进行结构噪声的主动控制研究，通过抵消第一阶辐射模态的声功率使得总的声功率得以有效降低。在此基础上，建立了时域声辐射模态的状态空间方程，对该方程的性能进行了分析，并利用最优控制算法的自适应反馈控制系统进行仿真计算。最后讨论了不同情况下的计算精度，并对影响仿真结果的因素进行了分析。     

Compactly supported radial basis functions for the acoustic 3D eigenanalysis using the particular integral method

This paper discusses the efficiency of several Compactly Supported Radial Basis Functions (CSRBFs) for the eigenanalysis of 3D acoustic cavities using the Particular Integral Method. Starting with the two most popular CSRBF families due to Wendland and Wu, a third family proposed by Buhmann is suggested. Results on rectangular parallelepiped highlight the benefit of CSRBFs compared to the classical conical function, especially when dealing with cavities discretized by few elements. On the other hand, when the mesh is refined, numerical difficulties arise and particular attention should be paid to the order of the employed CSRBF. Indeed, and while the conical function is likely to be the most robust function, high-order CSRBFs should be avoided. However, the proposed Buhmann's functions appear to bring significant improvements on eigenanalysis when compared to their Wendland and Wu counterparts.     

10kN载荷下钢丝绳拉伸模拟及其声发射特征分析

利用Solidworks软件对材料为AISI 316的6×7IWS型钢丝绳在拉伸过程中伴随的声发射特征进行三维建模,并对其进行约束、网格划分和施加载荷.通过有限元分析得到了钢丝绳在10kN载荷下的应力、应变、合位移的大小及分布情况,并根据应变结合拟合的损伤因子方程可以得到钢丝绳中的声发射累积能量的相对值.结果表明,应力分布沿轴向、径向近似对称,应变ε最大值为0.105 102 1,最小值为0.001 180 06,损伤因子D可以间接地反映钢丝绳的声发射累积能量.     

声学高温计拓扑结构优化研究

声学高温计存在探头温度耐受不够,测温稳定性较差,易受气流速度影响的问题。为了提高声学高温计的测温可靠性,本文提出在Virtual. Lab中建立相应的气流温度场和声传播模型,改变现有的一套声学高温计的声探头分布直径、朝向和倾斜角度等拓扑结构,分析并研究减小声压级衰减的最佳拓扑结构参数,并进行试验对比。最终发现在常温至900℃、0～0.3 Ma的气流温度场环境中,直径15 cm,声探头与水平面倾角为30°的拓扑结构综合声压级减小数值最小;直径20 cm,声探头与水平面倾角为15°的拓扑结构次之。二者均比现有的拓扑结构数据标准差减小17%以上,提高了声源信号接收的性能,进而提高声学高温计在常温至900℃、0～0.3 Ma的气流温度场环境中测温的可靠性。     

径向速度变化地层井孔声场的快速模拟

在声波测井过程中,为了精细刻画井孔附近岩石和流体特性所引起的速度径向变化规律,常用的方法是对井孔到原状地层的区域进行径向分层,然后利用传播矩阵的方法来模拟丼周的速度变化,然而,这种方法用于波形数据反演的过程中十分耗时。提出了一种利用Born近似快速模拟纵波速度径向变化的方法。推导了速度扰动时散射场积分表达式,并据此计算径向速度扰动模型下的散射声场,得到其近似解析解。数值模拟结果表明,与传统的方法相比,新的近似解能给出合理的模拟结果,提供了一种利用声波波形数据反演速度径向变化的新思路。     

New concepts and their applications in underwater acoustic warfare simulation system

An underwater acoustic warfare simulation system (UAWSS) with a structure of high level architecture (HLA) is studied based upon a previous research project. With the experience and lessons learned, some new concepts are adopted in the implementation of UAWSS according to the essence of simulation and the objective of the system, among which are simulation synthetic environment, signal processing at other simulation nodes, decomposition of underwater sound channel, channel varying law and rules on system and parts evaluation, etc. Applications of these new ideas show that they are effective.