利用声强比衰减原理探究角位移法声源定位系统

设计了一种利用声强衰减规律进行三维声源定位的实验方法,声源定位主要通过测量声源相对探源中心的距离、方向和高度实现。利用声强比呈对数衰减的原理,推导了声波强度在空气中的衰减规律与声源距离的关系式;设计了一种角位移法测量声源方向,并给出了角位移大小与声强比到达峰值时的时间之间的关系式;通过电控升降平台,测定了声源到参考平台水平面的高度。并制作了在1立方米范围内的三维声源定位实验装置,实验结果表明,本实验装置在二维平面内,声源距离测量的最大相对误差为2.3%,方位角测量的最大误差为1.6°;在三维空间内,声源距离测量的最大相对误差为2.9%,高度测量的最大相对误差为4.9%,方位角测量的最大误差为0.8°,通过实验证明了本实验系统定位效果较好。

基于结构声强法的离心式压缩机橇座振动能量传递特性

海上橇装离心式天然气压缩机集成度高,易产生振动故障。为探究振动能量在压缩机橇座中的传递特性,降低振动控制成本,将结构声强法应用于橇装离心式压缩机的振动控制研究领域。综合运用自编程序与有限元工具建立了压缩机橇座结构声强场分析模型,结合数据可视化技术,提出了橇座结构声强分析及可视化方法。应用该方法求解并可视化了橇座的结构声强场,研究了橇座中振动能量的传递特性以及机械能与结构声强的定量关系,确定了极限工况下振动能量在橇座中的主要传递路径、振源和振汇。针对精密设备敏感区域,提出了振动控制措施。研究结果表明,压缩机安装区域的结构声强幅值最大,振动能量主要转化为橇座的运动能,振动能量主要沿着橇座宽度和高度方向发散式传递。所得研究成果,在工程领域可为压缩机橇振动控制提供支持,理论方面亦可为板梁复合结构振动能量传递特性研究提供依据。

基于改进粒子群算法的矢量水听器多目标方位估计

为了研究单矢量水听器多目标方位估计能力,分别利用互谱声强法、MUSIC算法及信号统计量方法对多个目标方位进行估计。互谱声强法可以估计出多个不同频的单频目标方位,但对于频谱混叠的目标无法分辨;MUSIC算法可以分辨单频和宽带目标,但利用单矢量水听器最多可估计2个目标方位。为此,针对文章提出的信号统计量方法,构建了声压和振速的统计量模型,将其与粒子群优化算法及改进算法相结合,实现了基于改进粒子群算法的多目标方位估计。对多个单频和宽带信号目标进行仿真分析,结果表明,进粒子群算法具有良好的估计效果;对3种方法的估计结果进行比较,验证了改进粒子群算法有较好的适用性。通过对2022年千岛湖试验数据的处理再一次验证了算法的有效性。

轨道车辆车门隔声性能薄弱点检测方法研究

为了有效识别轨道车辆车门的隔声薄弱点,文章详细分析了车门隔声薄弱点的检测方法,并通过声压法测试车门的隔声量,利用基准曲线与隔声曲线差值的大小判断车门隔声薄弱频率段,最后通过声强扫描的方法精准地定位隔声性能薄弱位置。通过对某铝蜂窝结构轨道车辆车门的检测试验,发现车门的隔声薄弱频率段为1000~2000 Hz,其隔声薄弱环节是填充材料和周边密封结构。

Scanning paths for estimating sound power of noise sources by sound intensity scanning method

A mathematical model of deterndulng sound power by using the scanning method is developed. It is assumed that the scanning speed is constant and the noise source is stationary The accuracy of estimating sound power along some simple paths on the surfaces such as rectangle, disc and hemisphere is analyzed. It is argued that the accuracy of estimating sound power is strongly depended on a suitable selection of scan path. The accurate estdriation of sound power can be made by scanning along some simple paths.

豪华邮轮服务处所噪声测量与降噪方案研究

豪华邮轮服务处所的设备在运行时会产生噪声,给船员身心健康带来不利影响,并降低游客的舒适性。通过声强法对典型服务处所的噪声源开展测量,将其声功率作为舱室噪声预报的输入功率,通过建立舱室的统计能量分析模型,预报服务处所及其邻近舱室的噪声水平。通过改变内装材料的种类和敷设厚度,研究不同内装方案的降噪效果,确定最佳内装方案。研究成果可为豪华邮轮的低噪声设计提供支撑。

电力机车冷却塔噪声测试及其分析

为了研究电力机车冷却塔表面的噪声分布和噪声源,介绍冷却塔组成和工作原理,以及声强测试方法。采用声强测试方法,在冷却塔电机稳定工作状态下,在冷却塔表面测试噪声,并利用测试结果分析噪声在冷却塔表面的分布和频谱。结果表明,在冷却塔各表面测得的噪声中,顶面噪声声功率级最大,为109.6 dB(A);冷却塔风机产生的噪声占比最大,达到92.5%;噪声出现峰值时,对应的频率为498 Hz和498 Hz的整数倍。经分析可得,冷却塔噪声主要能量来源于风机。这为冷却塔噪声优化控制提供参考。

柴油机表面噪声源识别的试验研究

以一车用4缸柴油机为研究对象,首先通过柴油机各噪声辐射部件的表面振动速度的平方对时间和在振动表面的平均值预测了各部件表面辐射噪声声功率,从而识别出了该发动机的主要表面噪声源。然后又通过声强测试技术对柴油机进行了表面噪声源识别。从识别出的发动机的主要噪声源表明:两种方法体现了很好的一致性。并在此基础上提出了柴油机噪声控制改进方向。

双传声器声强测量系统误差分析与不确定度评定

双传声器互谱声强测量法适用于现场测量机器的声功率和进行声源识别。为了提高测量精度 ,需要分析影响测量精度的各种因素 ,确定被测量值的估计值和分散性。从双传声器互谱法测量声强的原理及测量系统的配置出发 ,分析讨论了互谱声强测量中误差产生的原因及其影响声强测量精度的主要因素 ;对声强测量系统测量声强量值的不确定度进行了评估 ,并对评定结果进行了实验验证 ,评定结果与实际检测结果相符 ;

基于声压和声强法对柴油机噪声源的识别

为了研究一台4缸柴油机的主要噪声源,采用近场声压法测量了4缸柴油机气缸罩盖、燃油泵和油底壳等14个零部件近场声压级,分析了各零部件噪声对整机噪声的贡献率.应用声强扫描法对柴油机油泵侧、排气侧、风扇侧和摇臂罩盖侧进行了近场声强扫描,采集了主要噪声源近场频谱.结果表明:柴油机在标定工况运行,燃油泵齿轮啮合噪声对整机噪声贡献率为37%,油底壳表面辐射噪声占整机噪声能量的22%;燃油泵齿轮啮合噪声在630 Hz和2 000 Hz处噪声出现峰值,油底壳辐射噪声在各频率段都存在峰值;2种方法识别出的柴油机主要噪声源一致,燃油泵齿轮啮合噪声和油底壳辐射噪声是柴油机主要的噪声源,气缸罩盖辐射噪声、附件箱齿轮啮合噪声和曲轴箱辐射噪声是柴油机的次要噪声源.

摩托车怠速异响噪声源的识别及控制

综合运用声强法、消去法和选择性声强法进行摩托车怠速异响噪声源识别试验,分析异响的产生机理及传播途径,结果表明:异响的频率范围为891～2239Hz,排气消声器隔热板辐射噪声是主要噪声源,排气气流冲击消声器内部隔板是其根本原因。增大消声器内部隔板与壳体连接刚度能够有效消除怠速异响。

振速法在换流变压器声功率测量中的应用研究

换流变压器作为高压直流换流站中最主要的噪声源之一,其声功率级测量的精确与否影响着站区的噪声评价和后续的噪声控制。文中首先通过研究实验室中变压器空载下的振动与噪声的关系,得到变压器的声辐射指数曲线;再根据其声辐射指数曲线,通过现场测量同一型号换流变压器各个面振速,计算出换流变压器在负载下的声功率级。结果表明,与声强测量法相比,振速法测量换流变声功率级的误差在2 d B以内,说明振速法在现场换流变压器噪声测量中应用是可行的,在当前现场测试背景下,与其他方法测量声功率相比,该方法具有一定的应用前景。

同一实验室条件下不同隔声测量方法的探讨

大型构件隔声量的实验室测量有两种方法:一种是传统的隔声室测量方法,可参照国家标准GB/T 19889.3-2005;另一种可称之为声强法,可参照国际标准ISO 15186-1:2000。参照以上两种方法,分别测量了三块板的隔声量。结果发现,在中高频段,两种方法测量结果几乎一致,而在低频段(300Hz以下),声强扫描法测量结果明显低于传统方法。为了找出造成低频段测量结果差异的原因,还研究了吸声材料、探头间距等因素对测量结果的影响。

汽车噪声源识别实验研究

声强测试分析方法是一种有效的噪声源识别和声场分析方法。依据声强法的原理,对某型汽车的车外辐射噪声进行声强测试,并在此基础上对该车的主要噪声源进行识别和研究,为降低该型汽车的表面辐射噪声提供有效的参考依据。

基于瑞利积分叠加法的聚焦换能器声场特性研究

基于经典的瑞利积分,提出考虑非线性传播、各次谐波衰减的声场瑞利积分线性叠加算法.分析其原理,并以凹球面聚焦换能器为例,采用该算法研究媒质衰减和非线性传播特性影响声焦域的规律.并与Khokhov-Zabolotskaya-Kuznesov(KZK)数值算法,以及实验结果进行比较,验证瑞利积分线性叠加算法描述高强度聚焦超声(HIFU)声场的有效性.

聚焦换能器声强和声功率测量方法研究

针对聚焦声场的特点,以及辐射力天平(RFB)只能获得单一功率指标的缺点,提出一种基于近场测量法的聚焦换能器声强和声功率评价方法。通过声场测量系统对聚焦换能器预聚焦区域中两个平面上的声压扫描测量,运用声强法得到聚焦换能器的声强分布以及辐射声功率。采用活塞换能器的远场测量法与近场测量法进行比对,两种方法得到的声功率误差不超过12%。比较预聚焦区域声功率值和焦点处声功率值,分析声功率评价方法的准确性。发现聚焦声场中不同位置处的声功率值一致性误差<5%,同一位置处的声功率值重复性误差<2%。结果表明,近场测量法适用于对聚焦换能器声强和声功率的评价,可有效避免直接测量对测量设备的损坏,同时还克服双水听器声强互谱法频率上限低以及测量系统相位不匹配的缺点。

基于FE-SEA混合法研究高速列车静音地板的隔声性能

采用声压法与声强法分别测量地板隔声量,整个频段内测量结果有较好的一致性,且差值在合理的工程误差范围内,规避了试验失误,为后续仿真方法验证提供了一定的保障,而且静音地板的隔声性能优于普通地板。通过脉冲衰减法测量阻尼损耗因子以用于FE-SEA混合法计算隔声量,计算结果与试验结果吻合良好。表明使用FE-SEA法预测静音地板的隔声性能行之有效。分别调整静音地板中胶合板和橡胶层的厚度以期获得隔声性能更优的结构,当橡胶层厚度均为2mm,胶合板三层厚度分别为3mm、5mm、7mm时,隔声效果更佳。从结构改进到声学包装等主动和被动两个方向优化静音地板隔声性能,建立用户数据库。

机油泵齿轮异响检测方法

针对小型内燃机机油泵齿轮异响,对右盖异响声信号进行频谱分析和包络分析,识别异响频率,然后通过声学互动滤波技术对不易区分的异响频率进行再次识别,结果显示:机油泵异响频率并没有体现在齿轮啮合频率上,而是存在于多个高频段,随着转速的增加,异响频率不变,能量逐渐增大。然后运用声强法结合内燃机顶面和右侧面声强分布图,对内燃机声信号频率段进行识别,确定异响的表面辐射声源以及零部件,进而验证了机油泵异响频率位于多个高频段的结论。分析结果表明:采用频谱分析技术、包络分析技术和声学互动滤波技术相结合的方法能够对机油泵齿轮异响进行正确识别。

固定点源测深法定量解释研究

本文在简要介绍由B .A .柯马罗夫近年提出的“用固定点源测深资料作地电断面图”的定量解释方法 (相对强度法、积分参数法和微分参数法 )基础上 ,重点讨论了球体、板状体及组合板状体上用计算机对其理论计算、数值模拟和物理模拟视极化率测深曲线进行定量解释 (确定埋藏体中心深度、产状、上界面位置及轮廓 )的效果。

近代现场吸声测量技术

驻波管法和混响室法是吸声测量技术中常用的方法,用于现场测量时不满足特殊声场环境假设、样品尺寸、频率限制等。脉冲回波方法和声强测量法对测量环境没有严格要求,适用于现场测量。这类方法的共同特点是在频域处理数据,往往需要将反射波与入射波分离,测量步骤较多,不利于在线测量。参数反演方法直接利用测量的声压时间序列获得声学阻抗或吸声系数,是一种时域测量方法,更适用于在线测量。在声学理论指导下,借助于计算机与数字信号处理技术的研究成果,一些新的测量方法不断被提出,但要成为一种成熟的技术,还有大量的研究工作去做。