本文關鍵詞：淺腔噪聲和尾跡聲共振現(xiàn)象的機理及影響研究

  更多相關文章： 氣動噪聲 淺腔結構噪聲 大渦模擬 繞流噪聲 蒙特卡羅方法

【摘要】：氣動噪聲是汽車、機車等交通工具運行過程中的主要噪聲之一,淺腔噪聲和繞流噪聲作為氣動噪聲的主要形式,其機理研究也逐漸受到重視。流過淺腔結構的高速氣流在滿足一定的氣動聲學條件時,淺腔結構周圍會產(chǎn)生強烈的氣動噪聲,高速氣流在流過障礙物時會在其后方產(chǎn)生周期性的渦脫落現(xiàn)象,從而引發(fā)氣動噪聲的產(chǎn)生。當氣動噪聲的聲壓級較大時,某些機械結構也存在著失效的風險。本文將基于計算流體力學和聲學類比方法對淺腔噪聲和繞流噪聲的機理和頻譜特征進行研究,并尋求能夠降低噪聲載荷下機械結構響應的方法。主要研究內容和結論如下：(1)通過大渦模擬和聲學類比的方法分析了二維淺腔結構內流體的自激振蕩過程,和其對應的聲場分布。氣體經(jīng)過淺腔時的振蕩過程是由于淺腔內部渦結構周期性的生成、破碎和消失引起的,渦結構周期性變化的頻率即腔體內流場波動的頻率,也是腔體周圍氣動噪聲的主要頻率�；诖�,研究了淺腔結構和氣流速度對流場和聲場的影響,氣流速度的增大在提高流場自激振蕩頻率的同時還會提高流場周圍噪聲的強度并且使噪聲主要頻率增大；當淺腔結構過長或過深時,流場將不存在自激振蕩現(xiàn)象,噪聲中也不再存在某些定頻峰值。(2)采用聲學有限元和數(shù)值模擬的方法分析了包含板件腔體的聲模態(tài)、氣流繞板件時的流場分布和噪聲特征。分析結果表明,尾跡后方流場分布是由尾部兩側渦結構的周期性脫落引起的,板件尾跡所產(chǎn)生的噪聲在頻域上具有尾跡流場的頻率成分和第五階聲模態(tài)頻率。(3)基于文中對兩種典型氣動噪聲機理的研究,使用Monte-Carlo方法模擬了噪聲載荷的時域信號,建立了鈦合金薄板及其粘彈性約束層阻尼處理后的有限元模型,結合有限元方法分析了薄板在高強度噪聲載荷作用下的振動響應,并對比粘彈性阻尼添加前后的動力學響應分析了噪聲環(huán)境下的粘彈性阻尼薄板的減振性能。研究結果表明,粘彈性約束層能改變鈦合金薄板的固有頻率,能夠降低噪聲載荷引起的薄板位移和應力響應。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB53

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘇立國;顧繼俊;段夢蘭;郭中云;邱盼;張杰;;基于CFD的圓柱繞流流場特性分析[J];石油礦場機械;2015年04期

2 代元軍;李保華;任常在;;邊界元法風力機近尾跡區(qū)域氣動噪聲研究[J];中國測試;2015年01期

3 洪志亮;高鴿;景曉東;孫曉峰;;一種預測平板尾跡噪聲的時域無網(wǎng)格方法[J];航空學報;2015年11期

4 沙云東;朱林;欒孝馳;張國治;馮飛飛;;帶有溫度梯度的熱載荷與聲載荷作用下薄板動態(tài)響應[J];振動與沖擊;2014年18期

5 張國治;沙云東;朱林;馮飛飛;;薄壁板結構隨機聲激勵振動響應計算與分析[J];沈陽航空航天大學學報;2014年04期

6 朱自強;蘭世隆;;民機機體噪聲及其降噪研究[J];航空學報;2015年02期

7 劉聰尉;吳方良;李環(huán);彭婭玲;李萬平;;空腔不可壓縮流動特征及其聲學特性研究[J];水動力學研究與進展A輯;2014年02期

8 孫偉;齊飛;;考慮頻率依賴性的涂層復合結構固有特性求解[J];計算力學學報;2013年06期

9 徐俊偉;吳亞鋒;陳耿;;氣動噪聲數(shù)值計算方法的比較與應用[J];噪聲與振動控制;2012年04期

10 李恩奇;盛秀成;申志彬;王江楓;;被動約束層阻尼梁動力學優(yōu)化研究[J];機械強度;2012年02期

，

本文編號：1180875