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基于FEMBEM法的模拟舱室结构声辐射仿真与试验
基于FEMBEM法的模拟舱室结构声辐射仿真与试验
摘要：
随着航空和航天工业的发展，模拟舱室的设计和研发变得越来越重要。模拟舱室结构的声辐射问题是模拟舱室设计中的一个重要方面。本文提出了一种基于有限元边界元法（FEMBEM）的方法，用于模拟舱室结构的声辐射仿真与试验。该方法综合运用有限元法和边界元法的优势，能够通过数值求解预测舱室结构在多频段声场激励下的声辐射特性，并与实验结果进行对比，验证其准确性和可靠性。
1.引言
模拟舱室是用于模拟飞机或航天器航行过程中的环境条件的设备。在模拟舱室的设计和制造过程中，舱室结构的声辐射问题非常重要。舱室结构的声辐射不仅会对内部舒适度和人员健康产生影响，还会对周围环境产生噪声污染。因此，准确预测模拟舱室声辐射特性对于模拟舱室的设计和改进至关重要。
2.FEMBEM法的原理
FEMBEM法综合运用了有限元法和边界元法的优势。有限元法适用于复杂结构的声场计算，而边界元法则适用于无限大空间中的辐射场计算。在FEMBEM法中，有限元法用于计算结构的局部声辐射场，而边界元法则用于计算结构与无限大空间的辐射场相互作用。
3.FEMBEM法的实施步骤
(1)建立模型：根据实际舱室的结构和材料特性，建立有限元模型。
(2)声辐射计算：通过有限元方法计算结构在多频段声场激励下的局部声辐射。
(3)辐射场计算：通过边界元方法计算结构与无限大空间的辐射场相互作用。
(4)结果对比：将仿真结果与实验数据进行对比，验证FEMBEM法的准确性和可靠性。
4.试验中的数据采集与处理
为了验证FEMBEM法的准确性，进行了一系列模拟舱室的声辐射试验。在试验中，使用了专业设备采集舱室结构的声音信号，并利用电脑软件对数据进行处理和分析。实验数据与仿真结果进行对比，验证FEMBEM法的可靠性。
5.结果与讨论
对比试验结果和仿真结果发现，FEMBEM法能够准确地预测舱室结构在不同频段声场激励下的声辐射特性。试验结果和仿真结果之间的差异主要是由于试验过程中的一些误差和不确定性因素导致的。通过对实验数据的分析，可以进一步改进FEMBEM法的准确性和可靠性。
6.结论
本文提出了一种基于FEMBEM法的方法，用于模拟舱室结构的声辐射仿真与试验。通过综合运用有限元法和边界元法的优势，该方法能够准确地预测舱室结构在多频段声场激励下的声辐射特性。通过与实验数据的对比，验证了该方法的准确性和可靠性。未来的研究可以进一步改进FEMBEM法的算法和模型，提高其仿真精度和计算效率。
参考文献：
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