腔体低频声传递函数的理论及其实验求解方法的研究

建立了腔体低频声场的声传递函数的概念,并在模态测试和声场指定点的力／声频响函数测量的基础上,提出了求解由腔体内指定点声压和振动壁板的体积速度的比值所决定的声传递函数的方法,即由模态实验得到结构的模态参数,变换激励力的位置,形成并求解有关声传递函数的线性方程组。同时分析了腔体壁板振动区域划分总数存在上限的原因。实验结果证明了这种声传递函数求解方法的可行性。     

腔体低频声传递函数的理认及其实验求解方法的研究

建立了腔体低频声场的声传递函数的概念,并在模态测试和声场指安点的力／声频响函数测量的基础上,提出了求解由腔体内指定点声压和振动壁板的体积速度的比值所的声传递函数的方法,即民实验得到结构的模态参数,变换激励力的位置,形成并求解有关声传递函数的线性方程组。     

无网格FEM-BEM法计算舱室空间声传递函数

对于舱室空间低频声场计算问题,通常采用有限元法(FEM)或者边界元法(BEM),但是当封闭空间内部存在其他物体,又需要考虑外部激励对内场的影响时,直接采用单一的前述方法不能满足建模计算要求,而且这些基于网格的方法在前处理、光顺化处理等方面都存在不足。针对这些问题,将有限元和边界元法结合,并将其无网格化,这对于封闭环境的声场预测是一种新的尝试。首先推导了无网格FEM-BEM计算模型,对微分方程的离散、形函数构造等细节进行了详细阐述,然后以实际算例对提出的方法进行了验证,结果表明,本文的无网格FEM-BEM方法和SYSNOISE的计算结果保持一致;进一步与实测结果的对比表明,该方法在低频率范围内,各测点平均声压级相对误差在5.26%以内。这说明,该方法不仅适用于复杂问题的计算,同时还具有良好的计算精度。     

高声强次声和低频声的研究

本文介绍了以下三个问题：（１）高声强次声和低频声源。（２）利用空气动力原理产生低频噪声的实验。（３）声响武器的展望。     

有限空间内三维声成像的简易算法

文章提出了一个可用于有限空间内三维声成像的简易算法。根据回声测距原理，得到有限空间中底面上所有采样点在三维笛卡儿空间内的坐标(z，y，z)，然后将其转换为计算机屏幕上的像素点的坐标(z，y)，从而绘制出具有真实立体感的图像。实践证明，利用此算法可以很方便地在计算机屏幕上绘制任意旋转的三维图像。     

基于随机子空间方法的低频振荡同调机组识别

低频振荡是电力系统稳定运行中备受关注的问题。传统基于系统物理模型的低频振荡分析方法存在不少局限性。文中应用随机子空间法进行电力系统低频振荡同调机组划分。利用随机子空间法辨识系统状态矩阵并分析其特征值,找出基于实测信号辨识的电力系统同调机组划分方法。对16机68节点系统进行的算例分析表明本文采用方法的适用性。     

封闭空间中结构声辐射的有源力控制研究

推导了在初级力源和次级力源共同作用下的弹性结构振动声辐射公式,对封闭空间中的有源结构声控制（ＡＳＡＣ）建立了有源力最优控制模型。模拟实验研究了弹性结构由力源激励所产生的封闭空间声场的特点、有源控制力向量的位置、幅值和次级力源个数的选择等问题。结果表明,弹性结构在力源激励下的封闭声场,是由激励力大小、结构模态和空腔模态间的耦合决定的;对于单模态振动声辐射,应选取振幅最大处作为次级力源的位置,同时优化力的大小;另外,合理选取次级力源个数可有效控制多模态振动声辐射。这些结论为建立封闭空间中结构声辐射有源力控实验系统提供了理论基础。     

基于波束域相干信号子空间法的宽带源小尺度基阵定向

在给定的小尺度平面四元阵的基础上,主要研究了波束域相关信号子空间算法(BeamSpaceCoherentSignal-subspaceMethod—BSCSM)在宽带源定向中的应用以及性能分析。用实测的直升机噪声仿真产生各个阵元上输出的宽带信号源,并且使得这组信号具有特定的波达方向(DirectionofArrival—DOA)。分别使用波束域相干信号子空间法(BSCSM)和阵元域的相干信号子空间法(CoherentSignal-subspaceMethod—CSM)与非相干信号子空间法(InCoherentSignal-subspaceMethod—ICSM),通过计算机仿真实验对其进行方位估计。在仿真实验中,可以直观地看出三种方法的性能优劣。根据计算机仿真结果,统计意义上的误差分析,以及对宽带平面波波达角度的角度分辨率等性能指标的分析比较,可以得出在小尺度基阵定向研究中,波束域方法能够获得比其他两种阵元域算法更好的性能。     

用碘释放法研究低频超声的声化学产额

本文用碘释放法研究了２８ｋＨｚ超声的声化学产额随扬强和辐照时间的变化。表明声化学产额随声强呈非线性变化，而随辐照时间近似呈线性变化。进而研究了由２８ｋＨｚ与１．０６ＭＨｚ组成的正交辐照系统的声化学产额。     

腔体声振耦合方程低频解耦误差的研究

揭示了腔体声振耦合方程解耦误差与流体加载效应间的内在联系，确定了低频情况下（３０～１００Ｈｚ）解耦误差的影响因素，研究了低频解耦误差的变化规律，最后进行了实验验证。     

An interval finite element approach for the calculation of envelope frequency response functions

This paper focusses on the application of the interval finite element method in dynamic analyses. It describes a methodology for calculating frequency response function envelopes from a finite element model containing imprecise parameters defined as interval uncertainties. The resulting envelope functions give a conservative approximation of the possible range of the frequency response function, taking into account that the uncertain parameters in the model can adopt any value in their presumed uncertainty intervals. The methodology is based on the modal superposition principle. It consists of an interval aritmethic algorithm which processes the results of a preliminary global optimization performed on the modal parameters. The algorithm is constructed such that it optimally combines the advantages of both the anti‐optimization and the interval arithmetic strategy for general numerical interval calculations. In the first stage of the development, the modal parameter ranges of each individual mode are independently combined in the modal response contributions. This yields the modal rectangle (MR) method. In order to remedy the high conservatism inherent to the MR method, the exact eigenfrequency ranges are added to the analysis. This results in the modal rectangle method with eigenfrequency interval correction (MRE). A second improvement consists of adding extra delimiters to the MRE modal parameter range approximation. This is achieved by performing an extra optimization on the modal response contributions at discrete frequencies. The method is referred to as the locally optimized modal rectangle method with eigenfrequency interval correction (OMRE). Finally, a numerical example illustrates the different algorithms. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

吸声系数的传递函数法仿真计算

为得到吸声材料的吸声系数,提出了一种基于Virtual.Lab Acoustics平台的阻抗管模拟方法,建立阻抗管和试件的声学模型,提取声学计算得到的传声器测点处的复声压,然后基于传声器间距、传声器与试件距离,得到传声器测点位置的传递函数及吸声系数.将该方法的计算结果与文献值进行对比,验证了文中传递函数及吸声系数计算方...     

双层介质声传播问题的标准解及有限元解

文章通过双层介质中的声传播问题,研究了有限元方法在水下声场计算中的应用。基于传统的Galerkin方法推导出水下声场的有限元方程,采用四节点四边形单元离散求解物理域,可选择辐射边界条件、DtN (Dirichletto Neumann)非局部算子、完美匹配层来处理出射声场,得到有限元解。为了验证该有限元模型,需要高精度的参考解。水平不变均匀介质中的声传播问题存在解析解,但双层介质问题不存在解析解。因此,对于双层介质声传播问题,使用波数积分法推导出标准解。分别考虑了有限深度和无限深度双层介质两种情况,并进行了数值模拟。数值结果表明,文章所提的有限元模型与参考解非常吻合。此外,还发现当某号简正波的本征值非常接近割线时,简正波模型KRAKEN难以准确计算该号简正波的本征值,从而声场计算结果存在明显误差;但是有限元方法不需要计算本征值,所以当KRAKEN模型出现此类问题时,有限元方法仍能给出准确的声场计算结果,表明有限元方法在普适性方面优于简正波方法。     

通风隔声窗高频声学性能的传递矩阵法分析

根据声波导管理论,探讨计算高频条件下均匀直管和矩形弯头四端网络参量的方法,以及应用传递矩阵方法分析通风隔声窗高频声学性能的基本思路;实例计算某种通风隔声窗高频隔声量的频响特性,数值计算的结果与实验测量值吻合很好。     

基于有限元分析的复杂结构弹性振动传递函数建模

为了解决复杂结构的弹性振动建模问题,提出了一种基于有限元分析的弹性振动传递函数建模方法。首先建立能够准确反映结构动力学特性的有限元模型;然后根据输入参数和辨识算法类型的不同,分别从时域和频域两方面进行传递函数建模,其中时域辨识建模以PRBS信号的瞬态响应结果为辨识数据进行时域参数辨识,频域辨识建模以结构的频率响应函数为辨识数据进行频域参数辨识;最后以“时域建模频域验证,频域建模时域验证”的方法检验传递函数的精度。通过建立悬臂梁、某运载火箭和某弹体局部结构的传递函数模型,证明了该方法的可行性和有效性,为该方法在工程实践中的应用提供参考。     

弯张换能器的有限元设计

IV型弯张换能器是水声领域中一类低频、大功率换能器，其理论分析通常采用有限元法。利用ANSYS软件建立了800Hz的IV型弯张换能器的有限元模型，进行结构分析与设计。根据分析的结果制作出样机，测试的结果与理论分析基本符合。     

热电厂控制室低频噪声治理实例

根据控制室噪声治理实例的结果,提出控制室噪声控制和治理的原则、方法和设计方向。通过对主要噪声源分布、构成情况和控制室隔声效果的测定结果,采用成熟的噪声治理技术(减振、隔声与吸声综合措施),使低频噪声环境获得有效治理。检测表明,治理后的环境噪声下降了19dB(SPL),在125Hz峰点处下降26dB。在控制生产性噪声上已取得较好效果,改善了职工的工作环境。针对电厂车间内磨煤机是主要噪声源,其平均噪声强度均大于95dBA的问题,应根据车间噪声水平、场地等情况正确运用建筑声学合理设计,才能有效的提高控制室防护水平。     

基于小波有限元的悬臂梁裂纹遗传优化辨识

利用小波有限元法求解了裂纹悬臂梁的前三阶固有频率,并将其拟合成以裂纹位置和深度作为变量的频响函数曲面。将裂纹识别中的匹配追踪问题转化为多维优化问题,以实测固有频率作为输入,利用遗传算法寻优求解出与输入值相差最小的样本点,进而预测出裂纹的位置和深度。试验研究表明,所提出的裂纹识别方法具有较好的精度和鲁棒性,且易于推广到诸如转子、叶片等复杂结构的裂纹监测诊断场合。     

低频噪声声品质评价实验研究

以等响处理后的 75 个稳态低频噪声样本为例, 采用成对比较法, 设计并完成了有 24 位评价者参与的大规模实验室主观评价实验。研究发现: 1)“不愉悦度”能够充分体现人对低频噪声的主观感受, 评价效果理想; 2) 存在决定低频噪声不愉悦感的频率或频带; 响度在决定稳态低频噪声的不愉悦感程度中占主导地位, 尖锐度的影响亦不容忽视; 与总声能相比, 低频段声能比与频谱形状在决定不愉悦程度时, 作用更大一些。