用边界元法计算有反射面的结构体声辐射

本文在采用边界元方法计算无限域中任意形状结构声辐射的基础上,通过重新推导适用于半无限域问题的Ｇｒｅｅｎ函数,对存在反射面时结构的声辐射情况进行了研究并编制了相应的计算机程序;在此基础上,对放置在刚性反射面上的均匀脉动球的辐射声场进行了计算,与相应的解析解进行了比较并对计算误差作了分析。     

柴油机油底壳辐射声场的仿真研究

采用有限元与边界元联合求解的方法进行了柴油机油底壳辐射声场的仿真研究,利用ANSYS软件进行了油底壳的谐响应分析为SYSNO ISE软件的边界元法声场模拟提供边界条件,计算结果与实验结果的高度一致表明该方法是完全可行的,并且可以为低噪声设计提供指导。     

使用有限元和无限元耦合求解声辐射问题

使用有限元和无限元方法耦合求解了封闭空间的声辐射问题,根据求得的声源表面的信息,利用克希荷夫公式来求解整个外声场.这种方法和边界元方法相比,在达到相同的求解精度情况下,计算效率得到极大的提高,而且使用这种方法求解声辐射问题时计算简单,易于推广.     

结构声辐射分析的全特解场边界元方法

提出一种新的高效、高精度的全特解场边界元方法。该方法通过一系列特解来建立边界积分方程，从而避免了其系数矩阵的直接计算。通过对算例及模拟齿轮箱辐射声场的边界元分析，证实了本文方法的有效性。     

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。     

以实测振动数据为输入的水下结构振动与辐射噪声预报

为了满足水下结构振动与声学预报的需要，本文基于有限元/边界元法，采用以实测振动数据作为输入对水下结构振动与辐射噪声进行预报。预报采用大阻抗方法。使用大阻抗方法时，在建立结构有限元模型时，在振动测点建立一个虚构的单元，使得测点处具有很大的阻抗，并在测点施加一个相关的激振力，使得在该激振力的作用下测点处具有等于实测振动的响应，从而实现实测振动数据的输入。依据所测物理量的不同，大阻抗法可分为大质量方法和大刚度方法。如果测点振动响应能够完全描述测点“上游”激振源特性，则无须考虑测点“上游”的激振设备相关参数，这为水下结构振动与辐射噪声预报提供了便利。     

随机激励下结构振动声辐射的灵敏度分析和优化设计

基于有限元法、边界元法和虚拟激励法,对随机激励下结构振动声辐射灵敏度分析及优化设计问题进行研究.有限元法用于计算结构谐振响应,边界元法用于计算结构振动声辐射,虚拟激励法结合有限元和边界元计算随机激励下结构振动声辐射问题.提出随机激励下结构振动声辐射问题的优化模型及求解算法流程,重点推导了其灵敏度分析公式.数值算例验证了灵敏度分析的准确性及优化求解算法的有效性.     

体积源边界点法及其在声辐射计算中的应用

利用作者提出的体积源边界点法，对结构振动声辐射的计算问题进行了研究。给出了该法在全频率范围内存在唯一解的数学证明；通过诸多不同边界曲面和不同边界量分布的声辐射算例，从计算精度、计算稳定性、对振动体任意表面几何形状的适应性以及克服解的非唯一性等方面，对该方法的有效性进行了检验。     

结构振动辐射声场的预估——边界积分方程中奇异积分的间接处理

本文讨论了利用边界积分方程和边界元技术计算结构的稳态外辐射声场的方法,同时,对边界元方法所固有的奇异数值积分提出了一种简单方便的间接处理方法。计算实例证明所编计算程序和奇异积分处理方法是成功的。利用该程序在已知结构表面振速分布的条件下,可以求出该结构在自由声场中的声功率、表面辐射效率以及声场中任意点的声压值和相位。对一个实际钢质空心封闭圆筒作了计算与实测的比较,结果显示了该方法可应用于实际结构或机器的前景。     

应用三次B样条函数插值的边界元法计算结构振动声辐射问题

本文通过在边界元方法中采用三次Ｂ样条函数作为插值形函数，对结构振动声辐射的计算进行了研究。并以脉动球作为算例，对其辐射声场中的有关声场参数进行了计算。通过将计算结果与理论解进行比较，结果表明：即使在边界剖分比较粗的情况下，利用该方法计算结构振动声辐射问题在较宽的振动频率范围内，也能给出良好的计算精度。     

利用FPGA实现红外焦平面阵列实时非均匀性校正

实时非均匀性校正是红外成像的一项关键技术。根据红外焦平面阵列探测元光谱响应的特点和基于参照源的两点温标非均匀性校正理论，提出一种利用FPGA硬件实现红外焦平面阵列实时非均匀性两点校正的新方法。该方法动态范围大、处理速度快，适用于红外成像系统实时图像处理场合。仿真和实验结果证明是可行的。     

阻振质量块对板结构振动与声辐射的影响

本文借助通用软件Msc/Nastran，Sysnoise对阻振质量块-板结构的振动与声辐射进行近似计算，结构振动采用有限元近似；声场和结构表面采用Helmholtz方程的边界元近似，探讨了阻振质量块结构参数对振动和声辐射的影响规律，从而初步探讨了实现板结构良好隔振特性的途径，为舰船的减振降噪设计提供了参考。     

二维阵列换能器声辐射力分布的计算分析

利用角谱理论得到了圆形活塞换能器阵元组阵后作用在平面悬浮物体上的声辐射力分布公式。通过数值仿真,分析了换能器频率、阵元间距以及阵元数目对声辐射力分布的影响。计算结果表明,换能器组阵使得声辐射力分布的指向性变窄,强度增强;随着换能器频率的提高、阵元间距的增大以及阵元数目的增多,声辐射力分布的主瓣更尖锐,但阵元间距的增大会使声辐射力分布的旁瓣增高。为了改善声辐射力的空间分布,采用伪逆矩阵算法,以能量增益为目标函数,通过调节换能器阵元表面振动速度的幅值和相位来形成多焦点的声辐射力分布,为阵列换能器声辐射力分布的调控和声悬浮稳定性的研究提供帮助。     

水声换能器基阵互辐射阻抗研究

在水声应用领域中,通常是若干个换能器组成一个基阵进行工作。当换能器基阵工作时,基阵中单个换能器的总辐射阻抗是它自身辐射场的作用以及基阵中其它换能器辐射场作用的总和,这就引入了互辐射阻抗的问题。在水声对抗中,当换能器基阵在大功率状态下工作时,基阵的互辐射阻抗影响尤其需要进行研究分析。结合理论推导得出的规律,介绍了一种研究互辐射阻抗的测量分析方法,分析了一种换能器基阵的互辐射阻抗影响,并最终得到一般性结论。     

水中板声辐射的声功率模态分析

由于水中结构的振动声辐射要考虑流体加载效应,因此水中结构声辐射的模态分析也与空气中的有所不同。基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元和Rayleigh积分耦合方法,对板结构的水下声功率模态进行了计算分析研究,通过辐射效率、模态振型和辐射声功率等探讨了其特点。结果表明以激励力为变量、考虑了结构阻抗的水下声功率模态具有各阶模态声辐射独立、低频时前几阶模态(特别是第1阶模态)的声辐射占主导地位、模态辐射效率峰值和模态振型物理意义清楚等特点,在水下结构振动声辐射的分析和控制方面有一定实用价值。     

应用于传声器阵列定位校准的空间点声源声场拟合方法

介绍了一种用于传声器阵列声源定位精度校准的空间点声源声场模拟方法,并基于该方法设计了一套空间点声源模拟系统,完成了一个传声器阵列的定位位置精度校准。文章采用多通道点声源空间声场合成算法模拟了一个位于自由场空间的点声源,根据传声器阵列中每一个传声器的空间位置坐标,计算出传感器所处位置声场的动态声信号。通过耦合腔标准声源将对应的多通道电压信号输入被校准阵列系统,完成点声源的模拟。然后,该阵列运用波束形成算法进行声源定位,得出点声源的位置,并与模拟点声源的位置进行比对,实现对阵列定位准确性的校准。     

用双直角三角形阵对声目标定位的研究

文章对目前常采用的定位方法进行了分析。提出了用双直角三角形阵对声目标进行定位。该方法采用虚拟传声器技术，用较少的传声器能达到主-从式正四方形阵的定位效果，从而解决了单四方形阵不能远距离定位的问题，通过仿真计算给出了各种误差对测向和测距精度的影响曲线，结果表明，该方法具有较好的定位性能。     

基于辐射阻分析的水声换能器基阵优化设计

针对互辐射阻对基阵的辐射功率的影响,计算了圆面活塞水声换能器及其基阵的辐射阻抗;分析了二元阵的互辐射阻特性,当阵元半径小于λ/2时,阵元间互辐射影响较强且呈现一定的规律性,当阵元半径大于λ/2时,阵元间互辐阻影响非常小,因此试图通过改善互辐射阻来提高辐射功率,阵元的半径应小于λ/2;在分析了二元阵、均匀线列阵和N×N均匀平面阵的互辐射阻特性基础上,对阵元半径小于λ/2的基阵布阵方式进行了优化设计,使其能获得较大的辐射功率。研究结果表明：阵元半径小于0.22λ时,密排方式最佳;阵元半径0.22λ〈a〈λ/2时,阵元间距为5λ/4布阵方式最佳。     

平面波超声功率测量的互易法与辐射力法实验比较研究

本文分别用互易法[1]和辐射力法对两个不同的平面超声换能器声功率进行实验测量。实验数据对比研究 表明:在实验所用的激励电压范围内,两种方法测量结果具有很好的一致性,互易法综合不确定度为±4.4%,辐射 力法综合不确定度为±6.9%。由于互易法具有使用设备简单、信噪比高以及受气泡和测量环境的影响小等优点, 有利于提高测量精度,适合于小功率测量,是超声功率测量的一种简单有效的新途径。