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空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究
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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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功率超声换能器辐射声功率的激光干涉测量 被引量:1
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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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敷设气囊的充水圆柱壳的声辐射特性 被引量:4
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作者 段嘉希 周其斗 郑晗 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期183-190,共8页
为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声,在其外壳上敷设气囊,形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计,将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗,分析气体声速与层厚对双... 为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声,在其外壳上敷设气囊,形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计,将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗,分析气体声速与层厚对双层无限长隔板在平面声波入射时的低频声辐射的影响机理。分析表明,声速小的气体和适当的气层厚度可以降低双层障板的辐射噪声。采用声无限元法计算气囊圆柱壳的水下声辐射,结论与对隔板的机理分析吻合。优化设计出的充水CO2气囊圆柱壳的水下辐射声功率与远场辐射声压明显低于充水裸圆柱壳。 展开更多
关键词 气囊圆柱壳 隔板 辐射声功率 声速 无限元法
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亚声速轴流风扇静子宽频辐射噪声预报与参数影响研究 被引量:2
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作者 武星宇 魏应三 +4 位作者 靳栓宝 王东 祝昊 胡鹏飞 孙方旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期28-34,共7页
为预报亚声速轴流风扇静子的宽频辐射噪声,介绍并推导了叶栅宽频辐射声功率计算表达式,考虑到工作在转子尾流中静子的情况,采用Park-Gauss尾流模型模拟转子尾流,建立转子尾流三维湍流波数频率谱模型,推导得到考虑转子尾流作用的静子宽... 为预报亚声速轴流风扇静子的宽频辐射噪声,介绍并推导了叶栅宽频辐射声功率计算表达式,考虑到工作在转子尾流中静子的情况,采用Park-Gauss尾流模型模拟转子尾流,建立转子尾流三维湍流波数频率谱模型,推导得到考虑转子尾流作用的静子宽频辐射声功率级计算公式。通过与Boeing和NASA风扇模型试验结果对比,结果显示上述公式较Hanson计算公式能够更准确的预报静子的宽频辐射声功率级,其预报结果与试验结果相差在5 dB以内。在NASA风扇模型的基础上改变静子叶片设计参数,显示减少静子叶片数可在高频段降低风扇的宽带噪声。 展开更多
关键词 静子 亚声速 转子尾流 叶片数 宽频辐射声功率
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舰船低频水下辐射噪声数值计算方法对比研究 被引量:26
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作者 李清 杨德庆 郁扬 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期114-127,共14页
针对舰船在低频域内考虑流固或声固耦合作用的振动与声辐射计算问题,探讨了流固耦合与声固耦合动力学方程的等效性条件及两者差异,同时指出流固耦合方程与声固耦合方程在水下辐射噪声计算中不可联立求解或关联求解,进而结合国内研究现... 针对舰船在低频域内考虑流固或声固耦合作用的振动与声辐射计算问题,探讨了流固耦合与声固耦合动力学方程的等效性条件及两者差异,同时指出流固耦合方程与声固耦合方程在水下辐射噪声计算中不可联立求解或关联求解,进而结合国内研究现况归纳出舰船水下辐射噪声四种数值计算方法。以某小水线面双体船(SWATH)为例,采用声功率作为评价标准,比较各类方法在建模难度、求解规模、计算精度和效率等方面的优劣。研究表明,四种数值算法的计算结果均能满足工程需要,但采用声固耦合分析模式计算低频域水下辐射噪声较流固耦合分析模式在计算精度上有一定程度的提高。推荐声固耦合分析模式的耦合间接边界元(IBEM)方法为舰船水下声辐射数值预报首选方法,可为国内舰船水下辐射噪声计算提供参考与建议。 展开更多
关键词 舰船 振动 水下辐射噪声 声固耦合 流固耦合 可压缩性 声功率
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聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验(英文) 被引量:3
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作者 寿文德 王一抗 +5 位作者 钱德初 叶方伟 彭兴礼 童艺 陈讯 王芷龙 《声学技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期665-668,共4页
研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法,推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力通用公式,讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例,其结果与良热法测得的声功率接近,... 研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法,推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力通用公式,讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例,其结果与良热法测得的声功率接近,偏差不大于3%。 展开更多
关键词 聚焦超声 辐射力 计算 测量
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超声换能器的自易校准法及其在功率测量中的应用和它与辐射力法的关系(英文) 被引量:2
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作者 寿文德 余立立 +2 位作者 杨平 邢广振 胡兵 《声学技术》 CSCD 2014年第5期446-453,共8页
论述了电声互易原理和用于平面活塞型与球面聚焦换能器校准的自易法(Self Reciprocity Method, SRM)。介绍了一系列的定义和发送电压(电流)响应与电压灵敏度。阐述了SRM与辐射力天平(Radiation Force Balance, RFB)法之间的关系。... 论述了电声互易原理和用于平面活塞型与球面聚焦换能器校准的自易法(Self Reciprocity Method, SRM)。介绍了一系列的定义和发送电压(电流)响应与电压灵敏度。阐述了SRM与辐射力天平(Radiation Force Balance, RFB)法之间的关系。在1~25 MHz 频率范围内,对超声换能器校准和输出功率测量的实验显示,两种方法具有相近的准确度。SRM法比RFB法测量具有更高的信噪比和更好的稳定性。 展开更多
关键词 自易法 辐射力天平 声功率 辐射电导 发送电压(电流)响应 电压灵敏度
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基于间接边界元法开孔板声辐射研究 被引量:1
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作者 徐明林 张利华 +3 位作者 皮君涛 葛泽昊 刘聪睿 周波 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期52-57,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 声学 间接边界元法 开孔板 声辐射 声学仿真 指向性声功率
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声振耦合声场分析与声辐射结构优化 被引量:2
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作者 王旭东 朱拥勇 王德石 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期98-105,共8页
为实现内声场和外声场同时存在的强耦合声辐射预报和噪声优化,建立有限元/边界元强耦合方程,并给出两种声功率灵敏度的求解方法。首先给出结构和内声场的声振耦合有限元方程,并考虑外声场声介质对结构的反作用,根据交界面力和法向速度... 为实现内声场和外声场同时存在的强耦合声辐射预报和噪声优化,建立有限元/边界元强耦合方程,并给出两种声功率灵敏度的求解方法。首先给出结构和内声场的声振耦合有限元方程,并考虑外声场声介质对结构的反作用,根据交界面力和法向速度的连续性建立有限元/边界元强耦合方程;然后针对声功率拓扑优化中单元灵敏度分析时难以解耦的问题,将声功率转化为以结构位移为变量的表达形式,并修改伴随方程,实现将该方法扩展至强耦合优化问题中;同时针对伴随变量法(adjoint variable method,AVM)推导过程复杂的问题,提出声功率灵敏度的直接求导法;最后采用线性化刚度方法将结构单元相对密度作为连续设计变量,对不同的结构材料和声介质组合优化问题展开研究。对比计算表明:该耦合模型计算的响应值与采用无反射边界的有限元法计算结果基本吻合;直接求导法和伴随变量法均可使迭代达到收敛,但直接求导法推导过程更简洁高效;数值优化算例证明优化算法的适用性较好,在声功率优化设计中的有效性。 展开更多
关键词 声辐射 声振耦合 强耦合 拓扑优化 声功率灵敏度
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超声弹性成像声辐射力激励模块设计 被引量:2
10
作者 邱明波 李乔亮 +5 位作者 陈昕 易万贯 唐浒 张欣茹 陈思平 汪天富 《中国医疗器械杂志》 CAS 2013年第5期322-326,共5页
研制了一种基于FPGA的64通道超声弹性成像专用的声辐射力激励模块。该电路采用双极性驱动,且激励频率、脉冲重复频率、脉冲个数、阵元个数和聚焦深度可调。利用OptiSon激光声场系统对特定参数下声场进行测试,结果显示聚焦达3 mm。利用RF... 研制了一种基于FPGA的64通道超声弹性成像专用的声辐射力激励模块。该电路采用双极性驱动,且激励频率、脉冲重复频率、脉冲个数、阵元个数和聚焦深度可调。利用OptiSon激光声场系统对特定参数下声场进行测试,结果显示聚焦达3 mm。利用RF2000声辐射力天平对声功率进行测量,得出声功率与脉冲个数和阵元个数呈线性正相关,与激励电压峰峰值的平方成正比例关系。该模块还具有外部同步触发功能,能与现有B型超声系统结合,从而方便的增加弹性成像新功能,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 超声弹性成像 声辐射力 激励 聚焦 声功率
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直角域内的结构声辐射特性研究 被引量:1
11
作者 陈炉云 王德禹 张立军 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期175-181,共7页
直角空间域的边界特性影响内部结构的声辐射特性。文章通过引入保角映射取得不同边界特性下直角空间域内声边界元法的格林函数,以此导出相应的声辐射方程。并以脉动球声源的声辐射为例,进行数值分析并对比了直角空间域的边界特性、频率... 直角空间域的边界特性影响内部结构的声辐射特性。文章通过引入保角映射取得不同边界特性下直角空间域内声边界元法的格林函数,以此导出相应的声辐射方程。并以脉动球声源的声辐射为例,进行数值分析并对比了直角空间域的边界特性、频率和与边界的距离对声功率和声辐射指向性的影响。 展开更多
关键词 直角空间 声辐射 保角映射 声功率
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圆柱结构声辐射估计中的振动传感器数目要求 被引量:1
12
作者 尹玉 章林柯 陶建成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期50-55,61,共7页
使用近似Kirchhoff积分法估计点力源激励下圆柱壳体的辐射声压和声功率,研究壳体表面速度传感器均匀布放时传感器数目对估计精度的影响。单个场点声压估计和声功率估计误差给定的情况下,随着频率的升高,所需的传感器越来越多,但在场点... 使用近似Kirchhoff积分法估计点力源激励下圆柱壳体的辐射声压和声功率,研究壳体表面速度传感器均匀布放时传感器数目对估计精度的影响。单个场点声压估计和声功率估计误差给定的情况下,随着频率的升高,所需的传感器越来越多,但在场点声压级曲线或辐射声功率级曲线的峰值频率附近,需要的传感器数目会出现谷值;且激励源位置对单个场点声压估计时的传感器数目要求影响不大。进一步研究了全空间声压估计时的传感器数目需求,发现此时传感器需求数目曲线比单个场点声压估计时的传感器数目需求曲线平滑,不会在曲线峰值频率附近出现谷值。 展开更多
关键词 圆柱结构 声辐射估计 声功率估计 传感器数目
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碳纤维复合材料板振声特性分析及优化
13
作者 刘成武 郭小斌 《福建工程学院学报》 CAS 2020年第6期518-523,共6页
为了研究结构几何参数及铺层参数改变对碳纤维复合板的振动声辐射特性影响,利用有限元/边界元法计算了碳纤维复合材料板的振动声辐射特性参数,并以降低结构振动噪声为目标对其进行了优化分析。研究表明:加筋、增加筋数和增加铺设层数能... 为了研究结构几何参数及铺层参数改变对碳纤维复合板的振动声辐射特性影响,利用有限元/边界元法计算了碳纤维复合材料板的振动声辐射特性参数,并以降低结构振动噪声为目标对其进行了优化分析。研究表明:加筋、增加筋数和增加铺设层数能降低结构的辐射噪声。3种铺层角度中,[0°/90°/45°]辐射噪声最低。在第一阶波峰处,优化后声功率值相比优化前减少了大约4 dB。研究结果可为降低结构辐射噪声提供理论依据。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料板 振动声辐射 辐射声功率 辐射效率 优化
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无阻尼高速列车板结构声辐射特性研究 被引量:1
14
作者 张丰收 沈火明 《四川理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2017年第3期35-40,共6页
基于有限元方法结合声学分析软件Virtual.Lab Acoustic建立高速列车铝型材外地板加筋板结构分析模型,完成了外地板结构模态振动特性和板结构声辐射特性分析。重点研究无阻尼条件下边界条件、面板厚度和激励位置对外地板结构模态振动特... 基于有限元方法结合声学分析软件Virtual.Lab Acoustic建立高速列车铝型材外地板加筋板结构分析模型,完成了外地板结构模态振动特性和板结构声辐射特性分析。重点研究无阻尼条件下边界条件、面板厚度和激励位置对外地板结构模态振动特性和声辐射特性的影响。研究结果表明:板结构加筋后其刚性显著增强;外地板结构边界条件变化对板结构振动声辐射特性影响较小,后续计算采取两端面简支约束;面板厚度增加,刚性增强,使结构截止频率向高频移动,使得外地板结构声辐射能力减弱;激励位置远离板结构中心时,也能够有效减弱外地板结构声辐射能力,可考虑实行区域化划分安装。 展开更多
关键词 高速列车 铝型材外地板 振动声辐射 声功率
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四边简支弯曲振动方形薄板辐射阻抗及辐射声功率的研究
15
作者 任惠娟 姚展 +1 位作者 贺西平 张频 《绵阳师范学院学报》 2008年第8期41-44,共4页
从振速分布不均匀振动面辐射阻抗的定义出发,推导了不同模态的四边简支方形薄板以中心点振速为参考的辐射阻抗表达式,研究了弯振方形板辐射阻抗对辐射声功率的影响。结果表明:对于四边简支方形薄板,当中心点振速一定时,在中低频段,模态... 从振速分布不均匀振动面辐射阻抗的定义出发,推导了不同模态的四边简支方形薄板以中心点振速为参考的辐射阻抗表达式,研究了弯振方形板辐射阻抗对辐射声功率的影响。结果表明:对于四边简支方形薄板,当中心点振速一定时,在中低频段,模态越低,对应的辐射阻越大,因而辐射声功率也越大。四边简支的弯振方形板的辐射声功率主要由其低模态的声功率决定。 展开更多
关键词 四边简支方形薄板 模态 辐射阻抗 辐射声功率
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船舶辐射噪声主动模拟技术研究 被引量:9
16
作者 肖心敏 《舰船科学技术》 北大核心 2002年第2期29-35,共7页
本文在简要分析船舶辐射噪声时域特征与频域特征的基础上 ,指出了宽带随机声辐射的难点与解决办法 ,系统地论述了声场功率谱控制的原理、反馈控制方式和多频段控制技术 ,介绍了船舶辐射噪声特征提取与模型变换方法及参考谱建库要点 ,提... 本文在简要分析船舶辐射噪声时域特征与频域特征的基础上 ,指出了宽带随机声辐射的难点与解决办法 ,系统地论述了声场功率谱控制的原理、反馈控制方式和多频段控制技术 ,介绍了船舶辐射噪声特征提取与模型变换方法及参考谱建库要点 ,提出了模拟器的实现方案 ,并通过声场谱图验证了模拟效果。 展开更多
关键词 主动模拟 船舶辐射噪声 宽带随机声源 声场功率谱控制 参考谱 驱动谱 控制谱
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等效辐射声功率分析方法在控制车内低中频噪声中的应用 被引量:1
17
作者 钱凯 马广团 +1 位作者 张凡 薛顺达 《汽车科技》 2020年第3期41-47,共7页
为解决汽车车内低中频噪声对驾驶员及乘客的乘坐舒适性问题,以某SUV汽车作为研究对象,以等效辐射声功率(ERP)理论为基础,利用有限元数值仿真技术,分析在Trim Body(TB)车身硬点连接处施加三向振动加速度进行模态频率响应分析,根据车身ER... 为解决汽车车内低中频噪声对驾驶员及乘客的乘坐舒适性问题,以某SUV汽车作为研究对象,以等效辐射声功率(ERP)理论为基础,利用有限元数值仿真技术,分析在Trim Body(TB)车身硬点连接处施加三向振动加速度进行模态频率响应分析,根据车身ERP的响应,在车身前围板、前地板、后地板、后轮罩及车身顶盖,合理的布置阻尼贴片。最后,通过对比有无阻尼贴片状态下的驾驶员及后排乘客的辐射声功率及噪声传递函数(NTF),分析结果表明:增加阻尼贴片的辐射声功率在200-400Hz最大能降低4dB(A),同时NTF较优化前在100Hz-300Hz有3-5dB的降低,在300-400Hz有最大将近10dB的降幅,优化效果较为理想,为解决车内噪声中低频声品质问题提供了优化思路及方向。 展开更多
关键词 等效辐射声功率 模态频率响应 噪声传递函数 声品质
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