单节扩张抗式消声器声传输特性研究

汽车消声器能降低管道系统内部噪声的传播,对于削弱汽车发动机排气噪声具有优越的效果。利用COMSOL软件建立单节扩张抗式消声器的三维模型,经过验证网格无关性,消除了网格参数对消声器传递损失的影响,运用控制变量原理分别对进出口位置偏移、长度比以及扩张比的参数进行赋值,得到不同的声压以及传递损失云图。研究表明:进出口管位置偏移在频率为0~1800 Hz时的消声能力一致,但当频率为中频1000~3000 Hz时,消声器进出口管位置偏移越大,其消音能力越好;当频率在0~3500 Hz时,随着膨胀腔长度的不断减小,消声器的传递损失曲线向着高频率移动,而传递损失的峰值没有明显变化。

基于声辐射模态的双层板声传输有源控制数值仿真和分析研究

针对双层板结构声有源控制(ASAC)的应用实施过程中全局控制目标函数和误差信号的获取问题,提出了基于辐射模态和结构误差传感的声传输有源控制的思想和策略,建立了双层板腔结构声传输系统及辐射模态控制分析模型。在此基础上对双层板腔声传输有源控制进行了数值仿真和分析研究,重点探讨了控制方法策略及系统参数对有源控制效果的影响及其对应的控制机理。结果表明:在低频范围内,仅需控制前四阶辐射模态声功率,便能和总的辐射声功率最小控制效果基本一样;在低频段声腔(0,0,0)模态在系统耦合响应中起主导作用,因此相比入射板和辐射板作动器控制,利用腔中次级声源作动的控制策略是一种更好的控制策略。

周期性管结构信道的声传输方法分析

构建了钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型,时域和频域仿真分析了换能器位置和载波信号对周期性管结构信道内声传输信号的影响规律,设计了时延脉冲OOK信号调制方法。采用窄脉冲调制信号激励方式,沿管轴方向对有限长模拟钻柱施加纵向激励,进行了测试信号的声传输实验。结果表明,在1W激振功率、77 bit/s传输速率和长6.44 m模拟钻柱信道的传输条件下,该方法可实现实验室内测试信号的低频声波传输与信号检测,为井下参数的钻柱声遥测系统设计提供理论与试验基础。

油井参数声传输及井下发射控制

介绍一种油井井下参数（压力、温度）无线测试的数据信息传输方法及井下发射装置低功耗控制电路。在不停产的情况下，对井下参数进行长期监测，获得确切可信的第一手资料以便对油井施行相应的增产措施。

钻柱内声传输特性的信道建模与分析

为准确获取钻柱信道内声信号传输特性,基于一维低频纵波传输理论,应用有限差分法和传递矩阵法构建了周期性管结构钻柱信道模型,引入不同接收边界、钻柱长度等实际条件进行了信道瞬态响应仿真,研究了两种建模方法在信道模型求解中的性能,并分析了空间步长对信道模型分析的影响规律。计算结果表明,两种方法均能获得通阻带交替且通带伴有谐振尖峰的梳状滤波器频谱结构;但对于较长钻柱,受网格划分与步长选取影响,有限差分法引入的数值计算误差将产生频散,并导致通带平滑且谐振尖峰数目减少,而传递矩阵法则更适用于较长或具有非周期性结构的复杂钻柱信道频域分析。

钻柱声传输信号多载波调制激励分析

在随钻声遥测技术中,周期性钻柱结构产生的多重回波极易造成严重的码间干扰和较高误码率,为此,根据钻柱信道的多径传输特性,基于短钻杆条件下多载波传输的实验分析,建立了多节钻杆与管箍的周期性信道有限差分模型。考虑地面噪声和信道内多径回波干扰,利用最小均方自适应均衡,基于"4钻杆-3管箍"信道结构进行了多载波调制性能仿真分析。仿真结果表明,与单载波PSK(Phase-Shift-Keying)调制相比,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)多载波调制可使误码率平均降低约50%;在非周期性结构下其传输性能受信道变化敏感,但相同条件下仍优于PSK调制,且通过子载波相位补偿可有效改善误码率、提高传输性能。

用耦合有限元/边界元方法研究加筋板的声传输

采用耦合的有限元 /边界元方法 ,建立了考虑流体结构耦合的加筋板结构声传输计算模型 ,并利用该模型计算研究了加筋板的声传输特性。数值计算表明 :结构的传声损失与结构的固有频率和激励频率密切相关 ,避免共振仍是首要的 ;改变板厚或肋骨惯性矩后 ,由于结构固有频率发生了变化会使得结构传声损失曲线上极小值的位置发生改变 ;当声波从空气经结构向空气中传递时 ,增大板厚或肋骨惯性矩可明显增大结构的传声损失 ;而当声波从空气经结构向水中传递时 ,增大板厚或肋骨惯性矩也增大了结构的传声损失 ,但效果明显不如当声波从空气经结构向空气中传递时显著。

加筋板结构声传输研究

采用有限元法和Rayleigh积分建立了空气中嵌在无限大刚性障板上加筋板结构在简谐平面声波斜入射情况下的声传输计算模型 ,并研究分析了加筋板结构的板厚、肋骨惯性矩和间距、边界条件、板材和平面声波入射角度等对结构传声损失的影响以及平面声波入射角度与隔声低谷的关系 ,得到了一些有意义的结论 ,从而为揭示加筋板结构声传输特性 ,改善结构的隔声性能提供了一定的依据。

基于多载波调制技术的钻杆声传输实验系统研究

借助于油井钻杆的声波传输是一种提高随钻数据传输数据率的有效方法,但钻杆的周期性的机械管结构使得其声传输呈现出梳状滤波和色散的特性,严重影响了声传输的可靠性,需要一种有效抗信道时间色散的技术方案。对采用多载波调制的声传输方案进行了研究,利用多载波并行传输的方案来抗信道的多径效应。基于DSP系统构建了钻杆声传输实验平台。实验结果表明采用多载波调制技术的声传输方案具有较高的数据传输率和可靠性。

底部钻柱近钻头动态力测量及声传输方法

为研究随钻测井时底部钻柱近钻头动力学特性,设计直梁应变片式测力传感器,研制一种基于虚拟仪器平台的模拟钻柱动态力无线测量装置,用于模拟钻柱旋转过程中轴向力、侧向力和转矩的多线程检测。在此基础上,比较井下数据传输方法,以纵波为传输载体,设计模拟钻柱声传输装置,对动态力数据进行脉冲时延和OOK(On-offkeying)调制,沿管轴方向对有限长模拟钻柱施加纵向激励,进行模拟钻柱信道动态力测试信号的声传输试验。结果表明,系统在实验室内实现动态力数据经时延脉冲OOK信号调制后沿模拟钻柱信道的低频声波传输,为近钻头传感器测量数据的低频声传输系统的应用提供理论与试验依据。

小阻尼界面房间声传输函数和声脉冲响应函数的有限元素法

有限元素法（ＦＥＭ）可用于以声波动方程为基础通过数值计算求解室内声场，适用于分析界面阻抗非均匀分布和复杂形状房间内声场的低频特性．本文首先介绍了小阻尼界面条件下室内声场简正方式、声衰变系数、混响时间的ＦＥＭ计算方法．在此基础上导出了房间内两点之间声传输函数和声脉冲响应函数的ＦＥＭ计算模型，并以矩形房间为例详细讨论了有关细节．本文所讨论的计算模型可以反映房间内不同的声源点、接收点位置上的声压频谱特性和脉冲响应的时间结构，如直达声、反射声等．该方法可用于研究声波在室内的传播规律及预测房间的低频声学特性，在厅堂音质设计、音质评价和噪声控制的实践中具有广泛的应用前景，是虚拟现实可听化研究的基础．

钻柱声传输的OFDM调制方法实现

为提高油气开采过程中随钻测井(LWD)数据传输速率,针对钻柱声传输技术中因周期性边界引起的色散和多重回波问题,从数据通信的角度出发,将正交频分复用(OFDM)多载波调制技术引入声传输系统,并以钻杆为信道,采用PC机结合FPGA模块和数据采集卡的形式,搭建了数据传输实验平台。数据传输实验结果表明,基于OFDM调制方式的短节钻杆声传输方案可实现160 bit/s的传输速率,该方案同时可为后续的钻柱声传输设计与实验提供方法指导。

基于SEA的加筋铝板声传输研究及仿真

运用统计能量分析方法,推导出加筋结构声传输函数,采用VA One中SEA模块对加筋铝板声传输损失进行研究,建立加筋铝板隔声计算的仿真模型。将仿真结果与已有文献试验数据进行比较,证明了采用加筋结构声传输计算模型研究其隔声特性的有效性并分析了相关参数对加筋铝板声传输的影响。研究结论为船舶加筋板的隔声设计提供了一定参考,尤其对铝合金上层建筑舱壁和围壁隔声护板的声学设计具有指导意义。

指数形声波导管的等效电路及其声传输特性

基于机电类比原理,从特殊形式波动方程出发,推导出了指数形变截面声波导管的等效电路,从等效电路推导出了声波导管的阻抗转移公式.讨论了指数形波导管输入阻抗与负载阻抗之间的关系,并对其声传输特性进行了分析,为变截面声波导管的阻抗计算及工程设计提供一种简便而有效的等效电路分析方法.

基于Zig-Zag模型夹层板振动与声传输特性数值模拟研究

基于Zig-Zag变形假定和板Mindlin一阶剪切理论,建立了复合材料夹层板有限元动力单元模型,分别对上、下面板和芯体建立了三个独立坐标系,考虑各部分转角变量独立,为具有厚夹芯和软夹芯的复合材料夹层板的动力分析提供了一种更为准确的有限元模型。采用有限元/边界元方法,建立了嵌在无限大障板上夹层板声传输的计算模型。通过推导的模型编制计算机程序,针对典型结构研究分析了芯板材料参数和厚度的变化对结构的动力特性的影响,并研究分析了在平面声波入射和混响声场入射情况下夹层板芯层材料参数、芯层厚度的变化对传声损失的影响。数值计算结果揭示了夹层板的动力特性和传声特性,对改善夹层板的力学和声学特性提供依据,对夹层板的设计有一定的指导意义。

应用有限元素法计算房间声传输函数和声脉冲响应函数

有限元素法(finiteelementmethod,FEM)是基于声波动方程求解室内声场的数值计算方法,可用于分析复杂形状房间内声场的低频特性.明确地给出了刚性边界条件下房间内两点之间声传输函数和声脉冲响应函数的有限元素法计算模型,并以矩形房间为例详细讨论了有关细节.所讨论的计算模型可以真实地反映房间内不同声源点、接收点位置上的声压频谱特性和脉冲响应时间结构,如直达声、反射声等.该方法可用于研究声波在室内的传播规律及预测房间的低频声学特性,在指导厅堂音质设计和噪声控制的实践中具有广泛的应用前景.

钻井泥浆声传输函数、衰减和声速的测量

本文选用四种不同的钻井泥浆,测量了它们的声传输函数、声速以及声衰减随温度变化等声学特性。结果表明:在测量频段为0.8MHz—4.0MHz范围内,钻井泥浆的声传输函数中衰减系数α与频率的一次方成正比;在上述频段内,泥浆的声速较为稳定,不发生频散现象;选择一种完井液泥浆,从室温28℃加热至50℃,在它由50℃降温至41℃过程中,其声衰减急剧增大;再由41℃降温至28℃,声衰减逐渐减弱;在温度为41℃时声衰减最大,在室温附近声衰减趋于恒定。

扭转振动声传输线方程的导出及其应用

推导出了扭转振动声传输线方程,并举例说明了它在设计等效扭振半波振子时的应用.

纵振动对声传输测量带来的干扰及其避免方法

弹性充液管道在一端固定,另一端受到谐和力作用时自身会产生稳态纵振动。相比于管道自身模态的谐振,弹性管道稳态纵振动的幅度更大,对于声场的影响也更大。对于管道稳态纵振动的研究可以更好地说明充液管道对管口辐射声场的影响。通过等效梁模型的解析计算及与实验结果的对比,验证了等效梁模型用于计算管道稳态纵振动的正确性,同时,提出一种用于隔离管道纵振动的方法,并通过实验验证了其有效性。

基于Zig-Zag模型夹层板平面波作用下声传输特性研究

基于Zig-Zag变形假定和板Mindlin一阶剪切理论,建立了复合材料夹层板有限元动力单元模型,分别对上下面板和芯体建立了3个独立坐标系,考虑各部分转角变量独立,为具有厚夹芯和软夹芯的复合材料夹层板的动力分析提供了一种更为准确的有限元模型.采用有限元/边界元方法,建立了嵌在无限大障板上板在简谐平面声波斜入射情况下声传输的计算模型.根据推导的模型编制计算机程序,针对典型结构较为详细地研究分析了芯板材料参数和厚度变化对结构动力特性的影响,并研究分析了夹层板芯层材料、芯层厚度和平面声波入射角度对传声损失的影响.