声辐射

摘要： 为对比分析两种弹性车轮(W1和W2)相对于整体钢轮(W0)的减振降噪效果,在消声室内对3种车轮进行自由和装备状态下测试。结果表明,装备状态下弹性车轮的约束条件更接近于实际情况,其阻尼、车轮声辐射普遍小于自由状态、振动级衰减速率大于自由状态。相对于整体参考车轮,弹性车轮的模态阻尼比在全频段有显著提升,弹性阻尼装置起到较好的减振降噪的作用,轴向轮辋大于踏面、径向踏面大于轮辋,建议使用W2弹性车轮。

摘要： 针对家用变频空调压缩机出现的高频噪声突出的问题,从噪声源和传递路径两方面进行了研究。在噪声源方面,基于脉宽控制技术和电机气隙磁场谐波理论研究了高频噪声源的产生机理,明确5000 Hz噪声主要是由控制器载波频率与转子磁动势相互作用形成谐波电磁力波产生,并对高频5000 Hz噪声与载波频率的相关性进行了试验验证。在传递路径方面,明确了电机上部空腔区域壳体刚性较弱引起壳体共振是导致压缩机高频5000Hz噪声较大的核心原因,并通过声辐射仿真分析提出电机上部空腔区域增设隔板和电机上部空腔减短两个优化方案。试验结果表明,电机上部空腔区域增设隔板方案和电机上部空腔减短方案在5000 Hz频段噪声分别改善5.8 dB(A)和6.9 dB(A),验证了优化方案的有效性,为家用变频空调压缩机高频噪声问题改善提供了理论依据和指导。

摘要： 以某混动双离合自动变速器(dual clutch transmission,DCT)2挡电驱动模式齿轮啸叫噪声为研究对象,采用动态激励力及声辐射仿真方法分析啸叫产生原因,确定啸叫噪声主要由齿轮激励过大及逆变器壳体共振引起;优化改进DCT电机齿轮齿数、齿轮模数和逆变器壳体,将DCT电机齿轮齿数从20提高到25,将齿轮模数从1.7降低到1.4,逆变器壳体增加环形加强筋。对改进后的齿轮进行仿真和台架及整车噪声测试。仿真结果表明:优化后齿轮动态激励力幅值降低58%,单位激励下逆变器壳体噪声降低约5~10 dB。台架噪声测试表明:优化后DCT噪声满足限值要求,噪声降低约10 dB。整车噪声测试表明:优化后整车噪声基本满足限值要求,主观评价无啸叫。动态激励力仿真及声辐射仿真相结合的方法对解决齿轮电驱动模式啸叫问题具有理论研究和实用价值。

摘要： 针对双螺杆空压机在工作过程中因声共振而产生的噪声问题,利用有限元技术,通过壳体结构模态分析得到固有频率,为声共振分析提供了激振频率范围。从各阶次声模态分布来看,发生声共振时,双螺杆空压机壳体表面不同位置激发出声共振时所产生的声压与声压级大小不同;不同特征频率下的声压与声压级幅值大小不同,声压级变化趋势基本与声压一致,且都处于波动状态。在同一特征频率下,声压位置由大到小依次是进气口端、排气口端、轴端、壳体表面。研究成果可为双螺杆空压机结构优化及降噪提供参考依据。

摘要： 针对外域声场计算问题,基于有限元-无限元耦合方法,探讨无限元单元类型、单元大小等要素对声辐射与声散射问题的计算结果的影响。结果表明:有限元-无限元耦合方法对于声辐射和声散射问题的求解准确可行。由算例可知,当无限单元为二次单元时,其单元大小等于1/3波长时即可获得较为精确的声场计算结果。

摘要： 针对开孔板结构进行声学数值模拟。首先利用有限元软件Patran进行开孔板建模、网格生成以及模态分析,并将模型和模态结果导入声学仿真软件Virtual.Lab Acoustics进行声辐射分析,得到开孔板结构的辐射声功率以及指向性声功率。并在此基础上研究开孔形状、开孔尺寸以及加强筋对板结构声辐射的影响,发现板结构固有频率是影响声辐射的重要因素。

摘要： 为了研究复合材料蛋形耐压壳的水下声辐射问题,以等容积、均匀厚度蛋形耐压壳为研究对象,通过强度和屈曲分析确定耐压壳厚度,采用有限元和无限元方法建立声固耦合计算模型,分析材料类型、激励点位置、蛋形系数、复合材料的厚度与缠绕角等设计参数对辐射噪声的影响,最后提出一种复合材料和金属材料组合蛋形耐压壳概念方案并分析了辐射噪声。研究结果表明:沿着蛋形曲线的法线方向激励时,复合材料蛋形耐压壳的中高频辐射噪声特性要优于钛合金耐压壳;碳纤维蛋形耐压壳的厚度对辐射噪声几乎无影响;当缠绕角取±50°时,蛋形壳的质量和辐射噪声相对较低;随着蛋形系数增大,相同激励点产生的辐射噪声逐渐降低;在钝端采用金属封头后,可显著降低钝端激励引起的辐射噪声。研究结果可为低噪声复合材料仿生耐压壳的结构设计应用提供参考。

摘要： 全封闭式往复压缩机的噪声主要来源于壳体的声辐射,薄板辐射声压与其表面法向振速幅值有关,可通过优化板厚、加强筋肋、薄板刚度等参数来实现薄板结构表面法向振速的控制。通过对压缩机壳体进行VTF(振动传递函数)仿真分析,寻找上下壳体振速最大的位置,并基于OptiStruct对压缩机壳体进行形貌优化,在壳体上优化出最佳的加强筋位置、形状及尺寸,指导壳体加强筋的设计。对优化后的壳体结构进行模态及VTF仿真校验,第一阶固有频率提升8.5%,第二阶固有频率提升3.0%,壳体响应点法向振速MAX值降低23.6%,并低于目标值。通过振动及近场声压的试验验证,结果表明在峰值72 Hz处振动加速度降低了21.5%,近场声压在2500 Hz频带以内及10000 Hz以上均有降低,验证了基于OptiStruct的形貌优化仿真方法在提升压缩机壳体面刚度及降低辐射噪声的有效性。

摘要： 大潜深水下航行器一般采用多舱体结构,研究多舱体减振降噪方法意义重大。本文以球舱为例,利用球函数的平移加法理论,建立水下两个刚性球轴向振动产生的辐射声场的解析计算模型,比较100 Hz以下刚性模态的低频段内刚性球之间不同连接方式的辐射声场特性。计算结果表明,球体之间采用弹性连接能减小非受力刚性球的振速幅度,而且使两刚性球的振速相位之间存在相反的频段,各个刚性球的辐射声压相位相反,叠加时各部分声压会相互抵消,两球辐射强度相近时,声源级出现明显的谷点,激励力作用在等效密度大的球舱比作用在等效密度小的球舱降噪效果更好。该研究结论可以为水下航行器的多舱体低噪声设计提供参考。

摘要： 探索方波驱动下双气泡的脉动规律,能够促进方波在声空化工程中的实际应用。该文通过数值求解双气泡耦合方程组,研究了方波驱动下双气泡的动力学行为,得到了多种条件下不同时刻两个气泡半径的数值,并以此计算出气泡间的次Bjerknes力。研究表明,方波驱动下的两气泡收缩时能够达到的最高温度和压强显著高于正弦波驱动下的情况。在方波驱动下,增大驱动频率会使得两个气泡膨胀时能达到的最大半径和次Bjerknes力减小。当两个气泡的平衡半径不同时,其中一个气泡的剧烈收缩会使得另一个气泡产生一个振动方向相反的声脉冲。随着两个气泡平衡半径差距的增加,气泡收缩的时间间隔增大。此外,当驱动声压幅值逐渐增大时,气泡脉动规律也会发生很大的变化。

摘要： 建立基于Mindlin厚板理论的简支矩形板振动及声辐射数学计算模型.通过Rayleigh积分公式计算出板结构与声场交界面的声压,进而获得求解结构表面振速的方程.利用振动模态正交性获得结构振动与声辐射的特性参数以及声辐射阻抗与模态声辐射系数.由于Mindlin厚板模型考虑了板的横向剪切变形和转动惯量,其动力学计算结果比经典薄板理论更精确,在高频时更可靠.但由于声辐射只跟板的横向振动相关,两种模型计算出来的平均辐射效率没有明显区别.

摘要： 由结构振动引起的辐射声是生活中广泛存在的噪声,而声辐射效率是评价结构声辐射能力的重要指标,根据声辐射相关理论推导四边固支矩形薄板的声辐射效率计算公式,通过合理选择振型基函数编程求解结构模态的声辐射效率,指出抑制奇-奇模态的振幅可以有效降低平板声辐射.最后通过对固支矩形平板的振动模态测试和隔声能力测试验证了奇-奇模态是声辐射主导模态的结论.

摘要： 目前,对于水下复杂弹性结构利用有限元分析已经十分广泛,并且很多商用有限元软件在水下大型结构的噪声分析中起到很重要的作用.尽管在硬件上已经有了很大的提高,但在计算水下大型结构时,整体计算仍然比较困难.因此,对于简化计算并能准确预报水下大型结构的辐射噪声的研究势在必行.本文利用典型的圆柱壳结构，从声辐射效率角度考虑，在大圆柱壳中截取一段小圆柱壳，通过延长小圆柱壳障板来改变边界条件，研究小圆柱壳的声辐射效率的变化规律，对比大圆柱壳的声辐射效率，找出最优的边界条件，完成以小圆柱壳的预报大圆柱壳声辐射功率的研究。

摘要： 主动隔振是隔离机械设备低频振动传递的有效手段,具有重要的应用前景.对舰船而言,主动隔振目的是降低水下结构的辐射噪声.然而,此方面已有研究将主动隔振系统与船体结构振动声辐射问题分开来独立研究,不符合实际情况,缺少将主动隔振与船体结构声辐射耦合在一起的整体研究,所得成果与结论无法为工程实际中的主动隔振设计提供真实可靠的依据和合适有效的方法参考,极大制约了此类问题的进一步研究和实际应用.本课题旨在建立面向声辐射的双层主动隔振系统-壳体结构-声辐射耦合的整体分析与控制理论模型,开展主动隔振系统与壳体结构耦合在一起并面向声辐射控制的整体研究,并从工程实用角度出发提出利用结构信息传感进行壳体耦合系统声辐射的传感、分析及其有源控制.为舰船机械噪声的控制提供理论基础和方法参考.

摘要： 论文研究了平台型基座的结构参数对基座阻抗及艇体振动与远场声辐射的影响规律.基座结构参数包括面板、腹板、肋板的厚度、基座腹板是否沿水舱面板上下偏置.研究结果表明:对于平台型基座,在平台及其支撑结构不变的情况下,增大基座面板厚度以及将基座腹板偏置可提高基座的输入机械阻抗,对降低艇体振动响应及远场声辐射作用明显.

摘要： 对于周期结构的研究,现在大多都集中在振动带隙方面,而将带橡胶垫的周期颗粒阻尼应用在薄板的声辐射中还很少见.建立薄板声辐射理论模型,然后通过试验的方法探究了颗粒质量、颗粒阻尼间距、橡胶垫层数对薄板的声辐射影响,对带橡胶垫的周期颗粒阻尼结构应用于工程实践提供了指导.

摘要： 近年来,随着国家对海洋的重视程度越来越高,海洋开发、海洋利用等技术蓬勃发展,由于目标的声隐身能力提高、安装平台的多样性以及环境的复杂性,声源的发展也朝着低频、大功率、小尺寸方向发展.传统意义上的声源设计方案已经到达瓶颈区,急需获得突破,MPS(模块化声源系统)的出现能够很好的缓解这个难题.MPS主要利用基元的排列组合来获得更好的性能，能够根据需要快速调整性能参数，系统与系统间还能级联组合，安装空间小，维护方便。在理论上解决MPS中的声辐射问题并不成熟，但是基于大型计算机的仿真环境日趋准确快速，可以借助其完成大量的排列组合计算，大大节省时间成本和其他成本，是一种非常有前景的声源设计方式。

摘要： 根据常见的潜艇基本结构特征,一般将其简化为双层加肋圆柱壳体,其内外壳间的连接形式主要是横向构件,内外壳通过横向构件和壳间介质的耦合,进行振动和声能量的传递与交换.因此,研究双层圆柱壳体间的振动及其声辐射的变化规律,对于预报和控制潜艇结构的辐射噪声水平具有重要的意义.关于水下弹性圆柱壳声振特性的研究方法主要包括数值法、解析法、实验预报法.本文通过有限元方法与自动匹配层(AML)技术建立水下双层加肋圆柱壳数值模型,研究分析了双层壳体间在不同介质、不同连接下结构振动和声辐射的变化规律.

摘要： 冷却水管路系统,由于其与外部开阔水域相贯通,噪声一方面沿管道中的流体传播,最终从管口辐射出去;另一方面沿管壁传播,并激励船舶外壳振动向外辐射噪声.管路系统向船舶外部辐射噪声一方面会引起水环境噪声污染,另一方面则容易被探测.中科院声学所长期开展包括主被动复合消声器在内的多项有源噪声控制技术研究,在国内率先开展了管道噪声有源控制理论和实验研究,正在开展工程应用研究.通过对障板振动的有效控制，可有效降低结构声辐射。本文采用8×8通道振动主动控制系统对泵水循环管路系统的障板振动进行控制，针对49.4Hz,98.8Hz和197.SHz可分别在管外获得14dB,6.8dB和6.3dB的降噪量。

摘要： 噪声是冰箱用户最容易感知的冰箱特性之一,近年来引起越来越多的重视.压缩机作为冰箱系统的重要部件,其运行中会产生振动和噪声,是冰箱系统的噪声源之一.本文对比了冰箱和压缩机的各自噪声特性,分析了压缩机直接辐射噪声、压缩机吸排气压力脉动、压缩机振动传递等对冰箱噪声的影响.搭建了压缩机吸排气压力脉动测试系统,通过对压缩机吸排气系统的设计优化,降低了吸排气压力脉动对冰箱噪声的影响.分析了压缩机振动在冰箱系统中的传递及振动传递路径识别方法,通过共振元件识别及固有频率设计优化,减少了冰箱噪声,验证了方法的有效性.

摘要： 宽辐射角六声源至九声源扬声器阵列，将幅度和相位不同的信号馈给按序排列的六至九个相同的扬声器，来实现六声源至九个声源扬声器的阵列指向性的优化，所述的六声源至九声源扬声器阵列一般指横向直线排列或近似直线的六至九个声源。六声源扬声器阵列按照-0.14∶0.6∶-1∶0.8∶1∶0.69声压幅度的比例系数进行优化；七声源扬声器阵列按照-0.49∶1∶-1∶0∶1∶1∶0.52的声压幅度的比例；八声源扬声器阵列按照0.15∶-0.69∶1∶-1∶-0.3∶1∶1∶0.66的声压幅度的比例；九声源扬声器阵列按照-0.15∶0.41∶-0.8∶0.9∶-0.7∶-0.6∶1∶1∶0.6的声压幅度的比例。本发明的指向性的均匀程度得到明显改进，辐射角明显展宽。

摘要： 本发明属于水声测试技术基础领域，主要涉及一种水下声基阵互辐射阻抗的近场声层析测量方法，其步骤如下：采用激光层析测量法获取声基阵辐射声场的近场声场信息，再利用近场声全息变换技术对所测得的声场信息进行处理，按照各阵元所在位置对复振速进行分块处理，得到各阵元源面复振速，计算其源面复声压及其他阵元表面位置处由该阵元产生的辐射声压，然后利用经典的声阵互辐射阻抗理论计算。本发明的有益效果是：利用非接触式的测试方法克服了常用介入式声阵互辐射测试方法的不足，解决了低频大功率下水下声基阵互辐射阻抗测试所需方法与准确测试问题，为水下声基阵速度控制提供了互辐射模型，对低频大功率声基阵的设计与发展提供了有力的技术保障。

摘要： 本发明属于水下探测领域，具体涉及一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法，包括以下步骤：建立振声传递矩阵：利用基于单元辐射叠加法的声传递建模方法，采用规则障板表面活塞的辐射声场去近似实际障板表面活塞的辐射声场，根据规则障板表面活塞辐射声场的解析表达式得到目标结构表面法向振速到辐射声场的声传递矩阵G；获取目标结构声源分布：利用振声传递正则化矩阵解决噪声源定位识别算法中的不适定性问题，通过阵列接收数据和结构表面振动到测量基阵的振声传递矩阵，结合Tikhonov正则化方法，获得目标结构声源表面振速分布；本发明克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性，方法具有更高的准确性和更广的应用范围。

摘要： 本发明公开了一种基于船舶三维声弹性方法的声辐射特征频率模态识别方法，涉及噪声与振动控制领域，该方法包括：通过船舶三维声弹性方法计算对应激励工况下声辐射的辐射声功率；选取目标频段，利用峰值识别技术提取出目标频段内所有峰值所处的湿频率；利用湿‑干频率定位技术，根据各个峰值的湿频率确定对应的干频率范围，得到各峰值所对应的结构模态；根据单阶结构模态声辐射贡献提取技术提取各峰值对应的结构模态的声辐射贡献，依次排序得到对应各峰值贡献超过预定值的结构模态并输出。提供自动化的提取流程，能够大幅减少人工干预和重复工作，为后续振动噪声控制提供技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种基于声电效应与声辐射力的生物组织多特性成像方法，包括：测量聚焦超声扰动模式下超声换能器的聚焦域的焦斑尺寸，并确定聚焦超声波对各个聚焦域的扫描顺序；向超声换能器发射低强度的跟踪脉冲，在忽略超声聚焦情况下，获得边界测量电压向量Φ和跟踪脉冲的回波信号；当激励电流到达波峰或波谷时刻，向超声换能器发射高强度的激励脉冲，使得超声换能器发射和扫描机构工作在聚焦超声扰动模式下，聚焦超声波扰动第n个聚焦域；在聚焦超声波扰动的同时，测量扰动后边界测量电压向量Φn，并再次向超声换能器发射低强度的跟踪脉冲，接收回波信号；得到第n个聚焦域的声电信号和和相应的位移信息；对所得数据进行数据处理，重建生物组织图像。

摘要： 一种报时表或音乐表(1)，包括：表壳，该表壳包括表壳中间部件(4)和以密封并且可拆卸的方式附接到表壳中间部件的后盖(5)；表镜(2)，其以密封方式封闭表壳；表机芯(12)或表电子模块，其保持在表壳的内部并配备有声波振动发生器，该声波振动发生器用于在特定周期被触发以产生声音或音乐。表包括至少一个声辐射膜(10，10')，该声辐射膜至少部分地由木材或木质复合材料制成并附接到表壳的一部分，以将声波振动发生器产生的声音向表壳外部辐射。

摘要： 本发明属于水下探测领域，具体涉及一种基于单元辐射法的水下复杂结构辐射噪声源定位识别与声辐射预报方法，包括以下步骤：建立振声传递矩阵：利用基于单元辐射叠加法的声传递建模方法，采用规则障板表面活塞的辐射声场去近似实际障板表面活塞的辐射声场，根据规则障板表面活塞辐射声场的解析表达式得到目标结构表面法向振速到辐射声场的声传递矩阵G；获取目标结构声源分布：利用振声传递正则化矩阵解决噪声源定位识别算法中的不适定性问题，通过阵列接收数据和结构表面振动到测量基阵的振声传递矩阵，结合Tikhonov正则化方法，获得目标结构声源表面振速分布；本发明克服了传统点源球面扩展声传播模型的局限性，方法具有更高的准确性和更广的应用范围。

摘要： 本发明公开了一种基于声固耦合的壳体结构低频声辐射预报方法，采用结构干模态作为输入的声固耦合声辐射预报方法，充分考虑流体压缩性从而提高预报精度，建立壳体结构的有限元模型，通过Block‑Lanczos算法获得几何模型的干模态信息，在统一的声学计算环境下建立壳体结构及其周围声场的声固耦合模型，并进行声振耦合一体化计算分析，同步得到壳体结构的声学响应及结构振动响应，从而实现壳体结构低频声辐射预报，相比传统流固耦合方法充分考虑了流体的可压缩性对结构振动的阻尼效应，从而有效提高低频声辐射预报精度，本方法充分考虑了流体对结构的阻尼作用，相比于传统的流固耦合分析方法具有更高的分析精度，可为舰艇减振降噪工作提供可靠依据。

摘要： 本发明公开了一种基于船舶三维声弹性方法的声辐射特征频率模态识别方法，涉及噪声与振动控制领域，该方法包括：通过船舶三维声弹性方法计算对应激励工况下声辐射的辐射声功率；选取目标频段，利用峰值识别技术提取出目标频段内所有峰值所处的湿频率；利用湿‑干频率定位技术，根据各个峰值的湿频率确定对应的干频率范围，得到各峰值所对应的结构模态；根据单阶结构模态声辐射贡献提取技术提取各峰值对应的结构模态的声辐射贡献，依次排序得到对应各峰值贡献超过预定值的结构模态并输出。提供自动化的提取流程，能够大幅减少人工干预和重复工作，为后续振动噪声控制提供技术支撑。

摘要： 本发明涉及一种基于声电效应与声辐射力的生物组织多特性成像方法，包括：测量聚焦超声扰动模式下超声换能器的聚焦域的焦斑尺寸，并确定聚焦超声波对各个聚焦域的扫描顺序；向超声换能器发射低强度的跟踪脉冲，在忽略超声聚焦情况下，获得边界测量电压向量Φ和跟踪脉冲的回波信号；当激励电流到达波峰或波谷时刻，向超声换能器发射高强度的激励脉冲，使得超声换能器发射和扫描机构工作在聚焦超声扰动模式下，聚焦超声波扰动第n个聚焦域；在聚焦超声波扰动的同时，测量扰动后边界测量电压向量Φn，并再次向超声换能器发射低强度的跟踪脉冲，接收回波信号；得到第n个聚焦域的声电信号和和相应的位移信息；对所得数据进行数据处理，重建生物组织图像。