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飞机舱内噪声预计方法及验证实验.pdf

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今,介「,,。。,夕心二刃少亡心弓台心了勺。、今 飞机舱内噪声预计方法及验证实验 潘凯黄文超秦浩明 中国飞机强度研究所 「、 ,。曰‘,少曰灿二‘,二。。‘丁认。。二今七、‘ 提出了较为合理的声学建模方法最后通过 引言, 实验验证了仿真模型的有效性并且提出了 自世纪年代初以来,统计能量分各种实验数据的处理方法。 析方法经过多年的发展,现已成为 ’。量分理 声振环境预计的主要研究方法之一仁〕利统计能析的基本原 用该方法,国内外研究人员开展了大量的研统计能量分析的基本思想是将一个复杂 究工作。这些工作一方面促进了结构声振特系统包括机械的或声学的系统,以模态 性预计及分析研究的发展,另一方面也推动振型相似、自然边界等准则,划分成不同 了统计能量分析方法本身的发展。随着的模态群,并从统计意义上把大系统分解成 、等工程软件的出现和不断发为若干个便于分析的独立子系统,每一个子 展,统计能量分析方法的工程应用也日趋系统模拟成一组相同解祸模态的振子,根据 成熟。输人到子系统的能量等于子系统耗散的能量 在航空噪声研究领域,统计能量分析方加上子系统间传递的能量,建立表征各子系 法也被广泛使用。国外的研究人员通过将飞统的能量损耗与输人功率相互关系的线性方 机划分为若干个子系统,并添加湍流边界层程组,解出该方程组,便可得到每一个子系统 载荷,对飞机的舱内噪声进行了预所具有的平均能量,由此也可换算出其它物 ’, 计〔〕得到了飞机不同舱段内的平均声压理量。 级,预计结果与实测结果吻合较好,国内的研统计能量分析的子系统能量平衡方 究人员也针对飞机结构开展了相关研程为 〔‘例。, 究但是这些模型的激励方式单一并,。‘ ‘‘。刀,‘一。系州即 不能很好地满足飞机舱内噪声预计及控制研 。, 究的需求鉴于此利用典型机身舱段及机,、‘、。,、 其中刀刀万刀式中分 身声学试验平台,开展飞机舱内噪声预计方 、, 法的研究,对于解决飞机中高频噪声问题是别为子系统储存的平均总能量,为子 , 十分有益的。系统的内损耗因子、为从子系统到子 。 本文首先利用声学仿真计算软系统的祸合损耗因子式写成矩阵形 件,针对典型的机身舱段结构,开展了结构传式则为 , 声的统计能量分析方法的研究并进行了相‘ 卜一叭 ,呱、闯 阮阵‘一「 关的实验研究其次在此基础上针对机身声呱冬”’ 犷,‘, ,,一件 学试验平台开展了噪声与振动联合激励下 ·⋯ 一、 ,,浙 具有不同噪声处理方式的舱内噪声的预计叭」气习 ©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 飞机典型舱室结构声传递的模拟舱段结构的统计能量分析模型 利用法国集团的声学仿真 统计能量分析, 计算软件建立模拟舱室结构的统计能量分 、、 飞机舱室结构是由众多的平板曲板析模型,通过将地板、蒙皮及客舱声空间等划 、、。 壳杆梁及声空间组成在利用统计能量分分成数目不等的子系统,得到模拟舱室结构 , 析方法进行舱内噪声预计时首先需要进行的不同的仿真模型,如图所示。 子系统的划分,其中对于各种结构子系统的 划分尤为重要,而声空间子系统的划分则比 较容易。由于各种基本结构的振动及声辐射 特性不尽相同,因此其在统计能量分析中也 具有不同的模态数。在进行子系统划分时, 如果盲目地将这些基本结构进行组合并形成 , 子系统会使统计能量分析在低频没有足够图两种不同的模拟舱室结构模型 的模态数,从而限制了统计能量分析在低频 段的分析能力,甚至出现不正确的结果。实验验证及结果分析 模拟舱段结构在实验室内,利用激振器在模拟舱室结 为了研究飞机舱室结构声传递的规律及构的一侧施加单点力激励,通过测量激振 统计能量分析建模的方法,以图所示的飞器对结构的激励力的大小以及激励点处结 机舱室模拟结构为研究对象,通过仿真分析构的振动加速度,得到统计能量分析模型 和实验验证,研究飞机舱室结构的主要传声所需要的输人功率再通过测量客舱内多 路径和建模原则。舱室模拟结构与真点处的声压级,还可以得到客舱内的平均 实飞机舱室结构基本相同,即蒙皮壳体是带声压级,并与统计能量分析模型的预计结 有纵横向加筋的圆柱壳,地板将圆柱壳空间果进行对比。 分为上下两部分,内部装饰板随机身壳体有在实验结果的基础上,利用节中所 一定的弧度,天花板选平板,隔墙位于机舱两述的方法得到的多种统计能量分析预计模 端,将圆柱壳两端封堵,从而可以近似成真实型,研究了飞机舱室结构声传递分析的子系 的舱室结构。模拟舱室结构的长为米,统划分方法,并且对舱室结构主要的能量传 直径为米。递路线进行了识别。结果表明,由于框、长析 , 天花板框象皮和各种舱空间低频