圓柱形聲腔減振降噪的實(shí)驗(yàn)測(cè)試與仿真分析
本文選題:圓柱聲腔 + 減振降噪; 參考:《廣西科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:具有軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的圓柱形聲腔是工程中較為常見(jiàn)的典型結(jié)構(gòu),如飛機(jī)機(jī)身、有效載荷整流罩圓柱段、魚(yú)雷外殼、艦船船體、某些重型機(jī)械等內(nèi)部聲場(chǎng)都可以簡(jiǎn)化為圓柱腔體,因此通過(guò)研究典型圓柱腔體內(nèi)降噪技術(shù),總結(jié)出一整套合理可行的流程,可為處理類(lèi)似結(jié)構(gòu)的聲場(chǎng)優(yōu)化提供借鑒與指導(dǎo)。本文通過(guò)理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和仿真分析相結(jié)合的方法對(duì)圓柱聲腔內(nèi)噪聲的控制進(jìn)行全頻域的減振降噪研究,首先,基于聲學(xué)基本理論,推導(dǎo)了圓柱聲腔的模態(tài)理論解,并分析總結(jié)了聲學(xué)覆蓋層的降噪原理和規(guī)律,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和仿真分析提供了較好的理論基礎(chǔ);然后,分別從材料分類(lèi)、聲特性參數(shù)、影響因素及仿真軟件中如何建立聲學(xué)材料有限元的等效模型等方面詳細(xì)介紹了聲學(xué)材料,為后續(xù)的聲學(xué)測(cè)試中聲學(xué)材料類(lèi)型的選擇和建立正確的有限元模型提供依據(jù);接著,為了對(duì)仿真模型的正確性和提出的聲學(xué)處理方案進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)參考類(lèi)似結(jié)構(gòu)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,自行搭建了用于測(cè)試的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái);與此同時(shí),使用現(xiàn)在振動(dòng)噪聲行業(yè)較常用的商業(yè)軟件:ESI的VA One和LMS的Virtual.Lab Acoustic進(jìn)行仿真研究,采用有限元法對(duì)低頻進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)能量法對(duì)中高頻進(jìn)行分析,仿真分析聲學(xué)覆蓋層對(duì)聲腔的影響,為聲學(xué)覆蓋層處理方案的快速提出和優(yōu)化規(guī)律的總結(jié)提供了有效的工具;最后,在前面對(duì)圓柱聲腔的減振降噪有了深入認(rèn)識(shí)后,本文將其應(yīng)用到某整流罩的減振降噪上,在掌握整流罩聲學(xué)處理的現(xiàn)狀的情況下,借鑒了本文提出的圓柱聲腔聲學(xué)處理的一整套方案,對(duì)某衛(wèi)星整流罩進(jìn)行了聲學(xué)覆蓋層的優(yōu)化設(shè)計(jì),仿真結(jié)果證明提出的方案合理可行。研究結(jié)果表明,通過(guò)對(duì)圓柱腔體減振降噪的研究,總結(jié)相關(guān)分析方法,得出一整套處理該類(lèi)問(wèn)題的流程,并成功應(yīng)用到整流罩的降噪上,證明提出的處理方法是可行的,對(duì)類(lèi)似結(jié)構(gòu)的聲場(chǎng)優(yōu)化具有重要的借鑒意義。
[Abstract]:Cylindrical cavity with axisymmetric structure is a typical structure in engineering, such as aircraft fuselage, payload fairing cylindrical segment, torpedo shell, ship hull, some heavy machinery and other internal sound fields can be simplified into cylindrical cavity. Therefore, by studying the typical cylindrical cavity noise reduction technology, a set of reasonable and feasible flow can be summed up, which can provide reference and guidance for dealing with the sound field optimization of similar structures. In this paper, through theoretical analysis, experimental verification and simulation analysis, the noise control in cylindrical cavity is studied in full frequency domain. Firstly, based on the basic theory of acoustics, the modal theory solution of cylindrical cavity is derived. The noise reduction principle and law of acoustic overlay are analyzed and summarized, which provides a good theoretical basis for subsequent experimental test and simulation analysis. The influence factors and how to establish the equivalent finite element model of acoustic material in simulation software are introduced in detail, which provides the basis for the selection of acoustic material type and the establishment of the correct finite element model in the subsequent acoustic testing. In order to verify the correctness of the simulation model and the proposed acoustic processing scheme, an acoustical experimental platform for testing is built by referring to the acoustic experimental methods of similar structures. In this paper, we use the commercial software-VA-One and Virtual.Lab Acoustic, which are commonly used in the vibration and noise industry, to simulate and study. The finite element method is used to analyze the low frequency, and the statistical energy method is used to analyze the middle and high frequency. The simulation analysis of the influence of acoustic overlay on the acoustic cavity provides an effective tool for the rapid proposal of the acoustic overlay processing scheme and the summary of the optimization rules. Finally, after the previous understanding of the vibration and noise reduction of the cylindrical acoustic cavity, In this paper, it is applied to the vibration and noise reduction of a certain fairing. Under the condition of mastering the present situation of the fairing acoustic processing, a whole set of schemes of the cylindrical cavity acoustic processing proposed in this paper are used for reference. The optimal design of the acoustic overlay for a satellite fairing is carried out, and the simulation results show that the proposed scheme is reasonable and feasible. The research results show that by studying the vibration and noise reduction of cylindrical cavity and summarizing the correlation analysis method, a whole set of flow chart to deal with this kind of problem is obtained, and it is successfully applied to the noise reduction of the fairing. It is proved that the proposed method is feasible. It has important reference significance for sound field optimization of similar structures.
【學(xué)位授予單位】:廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TB535
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,本文編號(hào):2099874
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