带旁通的管道中的声能流及传声损失Ⅱ：实验研究

实验证实了具有不同的旁通管长度及旁通面积的管道中传声损失及声能流的理论分析结果；对于单频噪声，三分之一倍频噪声及白噪声均有较好的降噪量，且降噪频带较宽。本文提出的“平均法”处理实验数据比原有的“三点法”好。     

流动管道内利用旁通管道反声降噪研究

降低流动管道噪声在工程上是非常有用的。本文应用线性声学理论将无流动时旁通管道反声降噪方法推广到具有流动的情况，进行了数值计算和实验研究。数值工作包括建立相应的声学关系和管道分叉点连接条件；计算了多种噪声源传声损失频率特性，并讨论了主要参数对反声的影响。实验研究是对单段旁通管道有吸声尖劈的情况下进行的，实验时采用不同的噪声源和不同的流速，测量结果与理论计算符合良好。PACS数43．20     

平面声波由空气经加肋板向水中传输的数值计算研究

采用有限元法和边界元法计算研究了平面声波由空气经加肋板向水中的声传输。数值计算表明：板的刚度对声传输的影响只有在板的刚度较大时才是重要的，当板的刚度较小时，空气和水之间的声阻抗失配对声传输起支配作用；板厚或肋骨惯性矩的变化会引起结构传声损失曲线上隔声低谷位置的变化；增大板厚或肋骨惯性矩可增大结构的传声损失，特别是当激励频率低于结构基频时，可通过增大板厚或肋骨惯性矩来增大结构刚度进而明显增大结构的传声损失。     

统计能量分析应用于墙隔声的研究

本文开始简述了统计能量分析(简称SEA)的基本原理。根据SEA模型把各种墙:单墙、双墙、龙骨联系双墙的隔声计算变成求解线性代数方程组,并对方程组系数,即SEA参数的赋值进行了讨论。选择有纸石膏板墙作为对象,测量了辐射声阻、损耗因素和传声损失。在电子计算机上计算了十七种不同构造型式的石膏板墙的隔声,计算结果和实测数据符合得较好。最后对影响墙隔声的几个因素作了讨论。     

等截面消声管道传递损失计算的简化方法

本文提出了等截面消声管道传递损失计算的简化方法，方法利用消声管道截面形式的特点，将三维声学计算问题简化为二维问题，消声管道的传递损失可以表示为与轴向波数有关的表达式，轴向波数可以通过计算截面的特征值得到。对于规则截面结构，使用传递矩阵法计算特征值；复杂非规则截面的特征值使用二维有限元方法得到，进而可以计算消声管道的传递损失。仿真结果与文献中的数值方法及实验值在较宽的频率范围内吻合较好，说明了方法的正确性，此外，该方法可以考虑均匀流对消声管道声学性能的影响。方法的计算效率高，对消声管道的前期优化设计具有实际意义。     

基于声能密度模型的中高频复杂声场预报方法

提出并推导了一种基于声能密度分布方程的声场预报方法。在能量和功率流的本构关系基础上建立声能密度平衡方程。应用直达声场和反射混响声场的叠加原理和边界面散射模型,建立了面向中高频复杂声场细节预报的数值计算方法。通过有限元计算结果在一个简单声场模型上对此方法做了验证,对比结果显示了声能密度法预报有可靠的精度和准确度。      

水下复合层吸声结构中反向声能与振动能量传输的研究

本文对文献「１，２」所讨论了水下复合层吸声结构中能量的反向传输进行了研究。利用多层结构的文献矩阵求逆，导出声能和振动能的反向传输关系，给出传递损失。数值计算分析了结构的各层参数变化对能量传递损失的影响。     

消声管道声学性能计算的二维等几何有限元方法及应用

将等几何有限元方法应用于消声管道的声学性能计算,使用二维等几何有限元方法求解管道截面的声学特征值,考虑了存在穿孔边界和吸声材料边界的情况,进而使用特征值计算消声管道的传递损失。对包覆式消声管道进行传递损失的计算,结果与二维有限元方法吻合较好.对圆形截面的特征值计算结果表明,在计算量相同的情况下,等几何有限元方法取得了比传统有限元方法更好的计算精度.在不同结构参数条件下对消声管道的声学性能进行计算,结果与三维数值方法吻合良好。方法能够在宽频范围内较好地预测消声管道的传递损失。      

水下复合层吸声结构中反向声能与振动能量传输的研究

本文对文献[1，2]所讨论的水下复合层吸声结构中能量的反向传输送行了研究．利用多层结构的传递矩阵求逆．导出声能和振动能的反向传输关系，给出传递损失．数值计算分析了结构的各层参数变化对能量传递损失的影响．     

稳态振动楼板下的室内声压级计算

本文对稳态振动楼板的加速度级,与其向楼下房间辐射声能所引起的噪声声压级之间的关系,进行了近似的计算.计算的结果与试验的统计运算作了分析比较,并在此基础上作出计算图表,为隔振降噪设计提供参考依据.     

半波长管传声损失分析*

1/4波长管和Herschel-Quincke(HQ)管具有良好消声潜力,在其固有频率附近具有很高的消声量级,为了将这种消声潜力在更小的安装空间内和更宽的频带上发挥出来,设计了一种新的半波长管,通过对多管传声损失理论模型的推导,运用数值计算的方法,分析了传声损失的影响因素并对多分支管模型进行宽频带尺寸设计,最终实现在350～1350 Hz的宽频带的消声效果,并且通过实验验证了理论模型,同时利用实验数据对管端进行修正,结果证实了理论是正确的。所设计的多分支半波长管可以在复杂的应用场景进行灵活的结构设计,所以在航空发动机降噪、汽车尾气降噪和工厂排气降噪等领域具有更好的适应性和良好的应用前景。     

住宅隔声的预测:计及侧向传声的简易方法

本文提出了一种预测房间隔声的方法，它考虑了侧向传声，而以容易得到有关于房屋布局，隔墙及其支撑的资料作为基础，分离了三种传声路长并作出解释，最后给出一些测量与计算之间相比较的例子。     

复合材料机身结构声学特性及影响参数分析

针对复合材料(以下简称"复材")结构进行声振分析,通过无限大障板理论和波动方程,分析复材平板和曲板结构的传声损失,并利用统计能量法分析壁板的隔声性能,与文献中的实验结果进行对比,验证建模的有效性。然后将复合材料机身结构等效成一个复材圆柱壳体结构,分析不同参数,包括压差、曲率半径、长度、铺层角度、纤维材料、加筋等对结构隔声性能的影响。最后与金属机身结构进行隔声性能对比,发现:在环频率与吻合效应频率之间,金属机身结构的传声损失明显大于复材机身结构,而在吻合效应频率以上频段,由于复材结构的吻合效应频率向低频移动,其传声损失好于金属机身结构。     

低频室内声散射计算机模拟方法

近年来,声散射的模拟成为室内声场计算机模拟研究的重点。现有的方法一般是依据壁面性质(结构、粗糙度等),利用经验确定散射系数,并基于该系数来模拟室内散射声能的分布。这种方法在低频情况下的精度较差,主要原因是忽略了在低频声场中起重要作用的波动现象。为此,本文提出一种新的计算壁面散射的模型,该模型既可考虑壁面上产生的散射声能,又可计算因壁面边缘衍射而产生的散射声能。文中通过模拟和实测数据的对比,分析验证了该模型的有效性,并给出了表面散射系数的取值规则。     

浅海环境中矢量水听器角度谱特性

为探明远场舰船噪声和近场平台噪声声能流相互作用的机制对矢量水听器角度谱特性的影响,基于简正波矢量场理论,构建舰船平台噪声声场模型,获得与海上实验结果相符的声能流角度谱特性,声能流方向均随频率变化。对远场舰船噪声声能流和近场平台噪声声能流相互作用进行仿真,两者声能流强度的此消彼长使角度谱出现4种条纹,与海上实验获得的角度谱特性一致,导致目标方位估计出现误差,且不同频带上的结果不一致。说明两个声能流相互作用时,影响合成能流角度谱特性的主要因素是两者的声压级之差,为浅海中同时存在多个声源时的目标方位估计提供参考。      

基于单焦点扫描的聚焦超声相控阵列波形分集方法

波形分集方法可以用于优化超声相控阵列的声能沉积分布。本文阐述了波形分集方法用于超声热疗的声学理论背景,将发送声波时间内目标区域的声能沉积看作是不同位置的单焦点能量按一定时间规律累积的结果,提出了基于单焦点扫描的波形分集方法。该方法将声能沉积分布的优化问题建模为线性规划问题,可以方便求解出各单焦点扫描时间的比例系数,用于设计发射波形。与已有的方法相比,该方法对应的物理实现过程更清晰,计算量更小,并可直接综合出满足恒模条件的发射波形。从仿真结果中看到,该方法可将声场能量均匀的集中在预定区域,并在该区域外保持较低的能量沉积,能有效优化声能沉积的分布。      

正交加筋板声透射的板梁理论模型研究

为了研究正交加筋板的声透射问题,基于经典薄板和梁振动理论,建立了正交加筋板声透射的板梁理论模型。首先通过分析加强筋的受迫弯曲和扭转运动,求得了平板和加强筋线接触之间的反力和反力矩,然后将其引入到平板振动控制方程中,得到了正交加筋板声振方程,最后采用空间谐波展开法求解该方程得到了传声损失的表达式;在此基础上,首先研究了无限大平板和单向加筋的隔声性能,通过与解析解及两种简化模型的计算结果作对比,验证了所建理论模型的有效性;并进一步研究了加筋形式对正交加筋板隔声性能的影响。结果表明:选择合适的加筋形式可以有效避开结构的隔声波谷。      

噪声源非均匀分布海洋环境噪声水平声能流理论分析

研究水平非均匀分布噪声源所产生的各向异性海洋环境噪声场声能流。提出一种混合型非均匀分布噪声源模型,理论分析并数值计算了此模型情况下的环境噪声场水平声能流。结果表明:非均匀分布噪声源引起的海洋环境噪声场具有显著非零平均水平声能流;不同接收点的水平声能流明显不同;其幅度和方向取决于各个局部海域不等强度声源产生的合成噪声声能流矢量和。研究了两接收点间噪声的声压和振速水平分量、振速水平分量归一化相关系数随两接收点间距的关系,各量之间表现出较强相关性,为分析水下矢量声场目标探测技术性能提供理论依据。      

“同管双笛”本征频率的理论分析

本文改进并推广了原有的横笛频率计算理论，使它适用于一种新颖的横笛──“同管双笛”。文中运用声在管道中传播的成熟理论，对双笛中的声学特性作了严格的分析。导出了计算双笛本征频率的理论关系式。讨论了吹孔末端修正及吹气温度的影响。以两种典型双笛结构为实例作了验证，理论计算与实测结果良好相符。表明本文所提供的理论准确可靠，可作为实际设计、制作双笛的重要依据。     

管道有源噪声控制中壁面分布次级声源的空间分布优化

为了改进管道中高阶模式声波的有源控制效果,研究了壁面分布次级声源的空间分布优化问题。首先提出管道中次级声源独立控制高阶模式声波的理论模型,然后推导次级声源在管道中各方向上空间分布对控制高阶模式声波的贡献,得到了次级声源空间分布的优化准则。通过将空间分布离散化,采用最小化管道中声能流的控制策略得到次级声源的最优驱动强度,最后通过数值仿真对比最优驱动强度时各种次级声源空间分布对控制性能的影响,验证了通过优化次级声源空间分布能显著提高控制效果。仿真结果表明,当次级声源分布于管道所有壁面且沿管道轴向分布范围较大时,高阶模式的控制效率最高。