基于有限测点的单层圆柱壳辐射声功率计算 被引量：10

1

作者 和卫平 陈美霞 +1 位作者 魏建辉 张聪 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第10期1204-1211,共8页

文章从结构振动模态与声辐射模态的概念出发,研究了两端简支单层圆柱壳振动模态与声辐射模态的耦合关系。在此基础上,利用模态扩展构造一个模态滤波矩阵,从有限个结构测点测量数据中得到结构的声辐射模态参与系数,进而计算结构的辐射声... 文章从结构振动模态与声辐射模态的概念出发,研究了两端简支单层圆柱壳振动模态与声辐射模态的耦合关系。在此基础上,利用模态扩展构造一个模态滤波矩阵,从有限个结构测点测量数据中得到结构的声辐射模态参与系数,进而计算结构的辐射声功率;并利用矩阵条件数对结构测点布置数目与位置进行了研究。数值算例表明:这种测点布置方法与结构辐射声功率的计算方法是可行的,这为该领域的理论分析和工程应用提供了一定的参考。 展开更多

关键词 单层圆柱壳 振动模态 声辐射模态 传感器布置 辐射声功率

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水下声源辐射声功率测量实验研究 被引量：12

2

作者 尚大晶 李琪 +1 位作者 商德江 侯本龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期938-944,共7页

针对水下声源辐射声功率测定问题,提出了一种混响水池测量方法.通过在混响水池内测量声源的空间平均声压功率谱,并对混响水池的声场进行校准,可以得到声源在自由场条件下的辐射声功率.研究了声源位置、声源与水听器的不同距离等对空间... 针对水下声源辐射声功率测定问题,提出了一种混响水池测量方法.通过在混响水池内测量声源的空间平均声压功率谱,并对混响水池的声场进行校准,可以得到声源在自由场条件下的辐射声功率.研究了声源位置、声源与水听器的不同距离等对空间平均声压功率谱测量结果的影响,分析了在混响水池中测量声源辐射声功率的下限频率与水池尺度的关系.对空间平均功率谱进行了测量不确定度分析,其A类不确定度不大于1 dB.通过混响时间计算的混响场条件下的声源辐射声功率至自由场的修正量与实测修正量之间的差别不超过1 dB.该方法同时适用于水下复杂声源或具有一定空间分布声源的辐射声功率的测量. 展开更多

关键词 声源 辐射声功率 混响水池 混响时间

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半混响环境中水下结构辐射声功率测量 被引量：9

3

作者 俞孟萨 吕世金 吴永兴 《应用声学》 CSCD 北大核心 2001年第6期23-27,共5页

本文参照空气声学的方法，在水池的半混响环境中，测量了两个相似加肋圆柱壳模型的水下辐射声功率，并利用声辐射的理论相似关系进行校验，在高频段测量偏差为１－２ｄＢ．

关键词 半混响环境 水下结构 辐射声功率 水下噪声 测量 船舶 相似加助圆柱壳模型

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含损伤加筋板结构辐射声功率及指向性变异研究 被引量：6

4

作者 郭新毅 洪明 李艮田 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第4期119-129,共11页

本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限... 本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性。基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应。针对各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性。考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及辐射声功率和指向性的影响。文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。 展开更多

关键词 加筋板结构 损伤 有限元 辐射声功率 指向性

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波叠加法在结构辐射声功率计算中的应用 被引量：8

5

作者 郭志勇 向阳 陈彪 《应用声学》 CSCD 北大核心 2010年第1期48-52,共5页

描述了用波叠加法来计算任意形状辐射体的辐射声功率的方法。该方法在给定辐射体表面的振动速度后就可求解辐射源的强度,进而求解辐射体表面声功率。文中以脉动球源的辐射问题为列,讨论了波叠加法在应用过程中对单元、节点数目以及单元... 描述了用波叠加法来计算任意形状辐射体的辐射声功率的方法。该方法在给定辐射体表面的振动速度后就可求解辐射源的强度,进而求解辐射体表面声功率。文中以脉动球源的辐射问题为列,讨论了波叠加法在应用过程中对单元、节点数目以及单元形状的敏感性。通过将该方法计算结果与解析结果进行对比表明,运用此方法在保证较高精度的前提下能明显减少计算所需的单元节点数,从而节省时间提高计算效率。 展开更多

关键词 波叠加 声辐射 辐射声功率

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功率超声换能器电声效率及辐射声功率的测量 被引量：7

6

作者 林书玉 张福成 《声学技术》 CSCD 1999年第4期152-157,共6页

在高频电功率计方法的基础上，本文提出了一种能够直接测量大功率压电超声换能器在实用状态下的辐射超声功率以及电声效率的新方法。与传统的高频电功率计法相比，本方法避免了介电以及机械损耗功率的测试，简化了测试步骤。

关键词 超声换能器 电声效率 测试 辐射声功率

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圆柱壳结构模型水下辐射声功率测量方法研究 被引量：3

7

作者 高岩 李兵 戴江 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第10期1189-1194,共6页

利用柱形封闭包络面测量圆柱壳结构模型的辐射声功率,不同包络面测量得到的辐射声功率的最大偏差约为2dB左右。分析了测点数量与测量结果的关系,如果声场测点选取可表征整个声场分布,其测量精度在接受的范围内,且提高了数据处理效率。... 利用柱形封闭包络面测量圆柱壳结构模型的辐射声功率,不同包络面测量得到的辐射声功率的最大偏差约为2dB左右。分析了测点数量与测量结果的关系,如果声场测点选取可表征整个声场分布,其测量精度在接受的范围内,且提高了数据处理效率。模型受激振动产生的水下辐射声场分布比较均匀,可选取较少测点进行测量。 展开更多

关键词 圆柱壳 均方声压 辐射声功率

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采用波叠加法技术求解加肋板的辐射声功率 被引量：4

8

作者 刘宝 王德石 周奇郑 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第1期23-28,共6页

波叠加原理提供了计算加肋板辐射声功率的方法。首先对结构的动力方程进行Fourier变换或者单元体积速度匹配,获得结构离散单元的体积速度。然后根据结构与介质的交界面相容性条件,建立虚拟声源强度与单元体积速度的代数方程。进而求解... 波叠加原理提供了计算加肋板辐射声功率的方法。首先对结构的动力方程进行Fourier变换或者单元体积速度匹配,获得结构离散单元的体积速度。然后根据结构与介质的交界面相容性条件,建立虚拟声源强度与单元体积速度的代数方程。进而求解虚拟声源的强度,获得计算结构辐射声功率的两种方法。以求解加肋简支矩形板的声功率为例,其结果与解析法获得的结果进行了对比,表明这两种方法都同样具有较高的计算精度。相对于利用Fourier变换的方法,采用单元体积速度匹配原则的方法不需要计算结构的振动模态耦合矩阵,计算简单直接,而且行之有效。 展开更多

关键词 声学 波叠加 辐射声功率 加肋板

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结构振动模态耦合对辐射声功率的影响 被引量：5

9

作者 李双 陈克安 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第11期1390-1393,共4页

定量研究了结构振动模态耦合对辐射声功率的影响。首先利用结构振动模态的叠加性,基于辐射声功率的二次型表达式,将总的声功率分解为各个模态自身辐射的声功率和模态间的耦合对声功率的贡献两部分;然后引入声辐射模态,得到一般结构模态... 定量研究了结构振动模态耦合对辐射声功率的影响。首先利用结构振动模态的叠加性,基于辐射声功率的二次型表达式,将总的声功率分解为各个模态自身辐射的声功率和模态间的耦合对声功率的贡献两部分;然后引入声辐射模态,得到一般结构模态间的耦合对声功率贡献的通用数学表达式。研究结果表明:在中低频范围内,振动模态间的耦合对辐射声功率的影响由振动模态的幅度大小、振动模态间的相位差以及振动模态与低阶辐射模态向量的内积等因素决定;以矩形平板为例进行了分析,并讨论了模态耦合问题在结构声辐射有源控制中的应用,最后进行了计算机仿真实例分析和验证。 展开更多

关键词 辐射声功率 模态耦合 声辐射模态

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功率超声换能器辐射声功率的激光干涉测量 被引量：1

10

作者 钱梦騄 胡文祥 高文 《应用声学》 CSCD 北大核心 2000年第2期6-8,34,共4页

利用激光干涉仪，绝对测定超声换能器表面的振动位移（振速）并由此而确定超声换能器的辐 射声功率．对一增幅杆型的超声换能器辐射声功率测量的实验结果表明，在本文的声功率测量范围 内，空化对换能器表面的振动位移测量影响不大，而... 利用激光干涉仪，绝对测定超声换能器表面的振动位移（振速）并由此而确定超声换能器的辐 射声功率．对一增幅杆型的超声换能器辐射声功率测量的实验结果表明，在本文的声功率测量范围 内，空化对换能器表面的振动位移测量影响不大，而且该换能器的电声功率转换效率经实验测定可 达到０．４０． 展开更多

关键词 激光干涉 辐射声功率 超声换能器 声功率测量

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基于等效辐射声功率和形貌优化的车身结构噪声控制 被引量：2

11

作者 苏仕见 陈保帆 +1 位作者 吕世明 赵馨月 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第5期251-254,共4页

以某车型白车身为研究对象,首先建立白车身结构有限元模型并验证其有效性;随后通过对模型进行等效辐射声功率分析,得到白车身关键板件对车内的辐射噪声水平,并识别贡献量较大的结构位置;再根据分析结果构建白车身形貌优化模型并进行计... 以某车型白车身为研究对象,首先建立白车身结构有限元模型并验证其有效性;随后通过对模型进行等效辐射声功率分析,得到白车身关键板件对车内的辐射噪声水平,并识别贡献量较大的结构位置;再根据分析结果构建白车身形貌优化模型并进行计算求解;最后将优化前后白车身等效辐射声功率进行对比,优化后辐射噪声在分析频段内整体降低,且最大响应峰值降低3.8dB。研究结果表明,在汽车白车身设计阶段,基于等效辐射声功率分析和形貌优化设计可以有效地抑制结构的辐射噪声。该方法和思路可为工程领域相关的结构噪声分析和控制提供参考。 展开更多

关键词 声学 白车身 结构噪声 等效辐射声功率 形貌优化 辐射噪声

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电机电磁振动辐射的声功率和声场分析 被引量：8

12

作者 诸自强 陈永校 许大中 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第1期1-6,共6页

本文是对 S.J.Yang 提出的电机辐射声功率计算方法的扩展。采用有限长圆柱电机声辐射模型,利用已知的电机表面振动速度和表面附近空气的声压,计算电机的辐射声功率,具有公式简洁、计算方便省时的优点。文中还计算和实测了电机的声场分布... 本文是对 S.J.Yang 提出的电机辐射声功率计算方法的扩展。采用有限长圆柱电机声辐射模型,利用已知的电机表面振动速度和表面附近空气的声压,计算电机的辐射声功率,具有公式简洁、计算方便省时的优点。文中还计算和实测了电机的声场分布,取得了较好的一致性。 展开更多

关键词 电机 电磁振动 辐射声功率 声场

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利用有限元法分析电机辐射的声功率 被引量：1

13

作者 诸自强 大卫.豪 陈永校 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期8-12,17,共6页

本文提出了有限元和傅里叶级数分析相结合的方法来计算电机辐射的声功率,该电机具有轴对称外形,计算值与实验结果相吻合证明此法的有效性,它考虑了端盖对辐射功率的影响,这在现有的其他方法中是不可能做到的。

关键词 声功率辐射 有限元法 傅里叶级数分析 电机

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非消声水池声强法声功率测试的数值模拟 被引量：2

14

作者 杨文林 彭伟才 张俊杰 《中国舰船研究》 2012年第2期91-96,共6页

针对非消声水池中采用声强法获取低频辐射声功率研究较少的情况,提出对声强法声功率测试过程进行数值模拟,以获得必要的测试参数。建立水中大尺度圆柱壳结构的有限元模型以及水池的边界元模型,将圆柱壳的响应作为边界元模型的速度边界条... 针对非消声水池中采用声强法获取低频辐射声功率研究较少的情况,提出对声强法声功率测试过程进行数值模拟,以获得必要的测试参数。建立水中大尺度圆柱壳结构的有限元模型以及水池的边界元模型,将圆柱壳的响应作为边界元模型的速度边界条件,计算水池中测试阵面的声强。通过叠加获得圆柱壳的辐射声功率,然后依次调整测试参数(面元大小、阵面高度、自由面和底部包络面、池壁吸声),并将各种计算结果与自由场中圆柱壳的辐射声功率进行比较,最终获得适合工程应用的测试参数设置。 展开更多

关键词 声强法 辐射声功率 非消声水池 数值模拟

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空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究

15

作者 李凯 俞白兮 +1 位作者 俞孟萨 白振国 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期129-143,共15页

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明... 针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明:声场相互作用将改变球壳模态间耦合关系,使得单阶模态对球壳振动的贡献不再限于单个峰值,进而影响声辐射频谱特征;双球壳系统受激球壳和非受激球壳都产生声辐射,轴向激励情况下,两球壳间存在强声场耦合效应,激励力偏离轴向时,声场耦合效应逐渐减弱;不同尺度球壳组成的双球壳系统扩展了声场有效耦合的频率范围,辐射声场兼具两个球壳的模态特征;多球壳串列布置时,声场耦合效应具有传递作用,多球壳按不同角度分散布置时,辐射声场空间分布则更趋复杂。 展开更多

关键词 球壳组合结构 空间声场分布 声场相互作用 辐射声功率

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有限长加筋双层圆柱壳低阶模态声辐射性能分析 被引量：8

16

作者 陈美霞 骆东平 +2 位作者 曹钢 周锋 郭华林 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第4期446-450,共5页

采用Fl櫣gge壳体方程描述圆柱壳体的振动,通过将加筋结构等效为反力和反力矩加在圆柱光壳表面上,然后将其引入到壳体振动方程中去.采用Helmholtz波动方程和壳体表面的边界条件来求解位于内层壳和外层壳之间的环形流体,并利用傅氏变换,... 采用Fl櫣gge壳体方程描述圆柱壳体的振动,通过将加筋结构等效为反力和反力矩加在圆柱光壳表面上,然后将其引入到壳体振动方程中去.采用Helmholtz波动方程和壳体表面的边界条件来求解位于内层壳和外层壳之间的环形流体,并利用傅氏变换,可以求出声压的表达式,理论结果用辐射声功率和辐射效率的形式表示,详细研究了低阶模态的辐射声功率和辐射效率,说明低阶模态对声辐射起主要作用.分析了壳体的固有模态、激励力和声辐射三者之间的关系,这为用主动控制方法降低有限长加筋双层圆柱壳的振动噪声,提供了理论依据. 展开更多

关键词 辐射声功率 辐射效率 低阶模态 主动控制 有限长加筋双层圆柱壳

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基于模态扩展的变速器箱体振动识别及辐射噪声优化 被引量：15

17

作者 廖芳 高卫民 +1 位作者 王承 李俊鹏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1698-1703,共6页

提出一种基于模态扩展技术的变速器箱体振动识别方法.以某变速器为例,应用有限元方法计算出变速器箱体的模态频率和特征向量,通过试验测得箱体在运行工况下部分点的振动加速度,将振动加速度映射到有限元模型上,得到各阶模态的参与因子,... 提出一种基于模态扩展技术的变速器箱体振动识别方法.以某变速器为例,应用有限元方法计算出变速器箱体的模态频率和特征向量,通过试验测得箱体在运行工况下部分点的振动加速度,将振动加速度映射到有限元模型上,得到各阶模态的参与因子,依据模态参与因子与特征向量识别箱体有限元模型中所有节点的振动加速度.研究表明,识别出的加速度值与实测值的最大平均残差为9.7%,基于模态扩展技术的箱体振动识别方法有效.最后根据识别的加速度计算变速器箱体辐射声功率,确定了3个辐射声功率较大的区域并进行优化,优化后的变速器箱体辐射声功率最大下降1.8dB. 展开更多

关键词 模态扩展 模态参与因子 辐射声功率 奇异值分解 变速器箱体

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水中有限长纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射 被引量：10

18

作者 廖长江 蒋伟康 +1 位作者 王云 段浩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期325-329,共5页

根据模态分析法,推导了水中有限长纵向加肋圆柱壳体的耦合振动方程.其中纵向肋骨的作用表现为在基本圆柱壳体流固耦合振动方程中增加相应的附加阻抗,因此壳体的振动和声辐射由壳体机械阻抗、辐射阻抗和纵向肋骨附加阻抗所决定.在此基础... 根据模态分析法,推导了水中有限长纵向加肋圆柱壳体的耦合振动方程.其中纵向肋骨的作用表现为在基本圆柱壳体流固耦合振动方程中增加相应的附加阻抗,因此壳体的振动和声辐射由壳体机械阻抗、辐射阻抗和纵向肋骨附加阻抗所决定.在此基础上通过算例对水中纵向加肋圆柱壳体振动与声辐射进行了研究.研究表明,纵向加肋对水中圆柱壳体的辐射声功率影响不大,但壳体表面平均振动速度明显降低,相应的辐射效率增加. 展开更多

关键词 有限长纵向加肋圆柱壳 振动与声辐射 辐射声功率

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基于表面响应预报水下圆柱壳声辐射的振动测点布置研究 被引量：6

19

作者 阮竹青 彭伟才 +1 位作者 张俊杰 张继明 《中国舰船研究》 2013年第1期80-83,97,共5页

针对基于表面振动的圆柱壳声辐射估算的测点布置问题,提出均匀的测点布置方法。利用有限元法计算大尺度单层加肋圆柱壳在水下振动时的表面速度分布,根据边界元法及各测点处的速度计算不同测点布置对应的辐射声功率,比较各振动测点布置... 针对基于表面振动的圆柱壳声辐射估算的测点布置问题,提出均匀的测点布置方法。利用有限元法计算大尺度单层加肋圆柱壳在水下振动时的表面速度分布,根据边界元法及各测点处的速度计算不同测点布置对应的辐射声功率,比较各振动测点布置对应的声辐射预测精度,选择合理的测点布置。计算结果表明,对于给定尺寸的结构,在10～125 Hz范围内,周向和轴向测点数存在最优值(周向12个、轴向5个),当测点数大于最优值时,测点数量的增加不能有效提高声功率的计算精度;当测点数小于最优值时,声功率的计算误差明显增大。在较低的频率范围内,1/6声学波长可作为大尺度结构在水下振动时的测点布置依据。 展开更多

关键词 边界元 圆柱壳 测点布置 辐射声功率

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约束阻尼板结构振动声辐射优化 被引量：9

20

作者 郑玲 祝乔飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期91-96,108,共7页

根据经典薄板理论,建立约束阻尼板有限元模型,将其视作镶嵌于无限大刚性障板,利用Rayleigh积分法推导结构的辐射声功率及灵敏度表达式。以一阶峰值频率或频带激励下的声功率最小化为目标,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立拓扑优化模... 根据经典薄板理论,建立约束阻尼板有限元模型,将其视作镶嵌于无限大刚性障板,利用Rayleigh积分法推导结构的辐射声功率及灵敏度表达式。以一阶峰值频率或频带激励下的声功率最小化为目标,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立拓扑优化模型,采用渐进优化算法,编制了优化计算程序,获得了约束阻尼材料的最优拓扑构型,并与全覆盖板及基板的辐射声功率进行了对比。研究表明:以声功率最小化为目标,对约束阻尼材料布局进行拓扑优化,能有效抑制结构的振动声辐射,为结构低噪声设计提供了重要的理论参考和技术手段。 展开更多

关键词 约束阻尼板 Rayleigh积分 辐射声功率 渐进优化算法

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