小尺度阻尼边界封闭空间声传递函数的有限元素法计算

如何求解阻尼边界封闭空间中声源点到接收点的低频声传递函数已成为目前小尺度封闭空间可听化技术研究的关键技术。能处理任意形状及复杂边界条件的有限元素法可作为求解该问题的适合方法。以室内声场有源Helmholtz方程及其相应边界方程为基础,本文推导出了用于小尺度阻尼边界封闭空间声传递函数的有限元素求解方法,并编制了相应的计算机程序。在算例中,首先通过与模态叠加法计算结果进行比较,验证了该方法的正确性;最后计算了某型车体内腔中任意两点间声传递函数。

应用三维有限元素法求解小尺度封闭空间低频声传递函数方法的研究

文中详细介绍了如何建立用于求解小尺度封闭空间低频声传递函数的三维有限元素模型。并对两类常用的三维有限元素单元进行了比较。

腔体声传递函数计算方法及实验研究

阐述了低频腔体声场的声传递函数的概念 ,提出了一种实验求解声传递函数的方法 ,即在腔体壁面各测点的力与速度、腔内关键位置力与声压之间频响函数测量的基础上 ,求解声传递函数的线性方程组。由一矩形腔体声传递函数的求解实例 ,证明了这种声传递函数求解方法的可行性。

基于有限元素法的小尺度封闭空间低频声传递函数求解方法研究

如何求解封闭空间中声源点到接收点的低频声传递函数已成为目前小尺度封闭空间可听化技术研究的关键问题。具有较高计算精度并能够处理任意结构形状的有限元素法可作为求解该问题的合适的方法。本文推导出了用于小尺度封闭空间低频声传递函数的有限元素求解方法 ,并编制了相应的计算机程序。最后在算例中通过与经典模态迭加法给出的结果进行比较 。

腔体低频声传递函数的理论及其实验求解方法的研究

建立了腔体低频声场的声传递函数的概念，并在模态测试和声场指定点的力／声频响函数测量的基础上，提出了求解由腔体内指定点声压和振动壁板的体积速度的比值所决定的声传递函数的方法，即由模态实验得到结构的模态参数，变换激励力的位置，形成并求解有关声传递函数的线性方程组。同时分析了腔体壁板振动区域划分总数存在上限的原因。实验结果证明了这种声传递函数求解方法的可行性。

计算小尺度封闭空间内低频声传递函数的自适应有限元方法研究

如何求解声传递函数成为实现小尺度封闭空间可听化的关键技术。基于Helmholtz方程的有限元法能真实反映出声场内的波动现象,成为求解该问题的有效方法。基于SPR法对求解声传递函数的有限元法进行误差估计;在此基础上结合Helmholtz方程求解的误差理论,提出了求解该问题的自适应有限元法,使用该方法能预测出在各求解频率段内有限元网格的划分情况,从而能满足预先给定的误差要求;使用该方法求解了一个矩形封闭空间内的声传递函数。结果表明提出的方法是有效可行的。

腔体低频声传递函数的数值求解方法

阐述了腔体低频声传递函数的概念 ,提出了用边界元法传递函数进行求解的方法。以一矩形箱体实例 ,计算了腔体一壁板的各振动区域在 2 0～ 2 0 0 Hz频带内声传递函数值 ;分析了声传递函数与频率的关系 ,并通过声传递函数预估的声压与解析值的比较 。

计算小尺度封闭空间内声传递函数的自适应有限元法

如何求解声传递函数成为实现小尺度封闭空间可听化的关键问题。基于 Helmholtz方程的有限元法能够真实反映出声场内的波动现象 ,成为求解该问题的有效方法。文章基于 SPR法对求解声传递函数的有限元法进行误差估计 ;在此基础上结合 Helmholtz方程求解的误差理论 ,提出了求解该问题的自适应有限元法 ,使用该方法能够预测出在各求解频率段内有限元网格的划分情况 ,从而能够满足预先给定的误差要求 ;算例结果表明本文提出的方法是有效可行的。

无网格FEM-BEM法计算舱室空间声传递函数

对于舱室空间低频声场计算问题,通常采用有限元法(FEM)或者边界元法(BEM),但是当封闭空间内部存在其他物体,又需要考虑外部激励对内场的影响时,直接采用单一的前述方法不能满足建模计算要求,而且这些基于网格的方法在前处理、光顺化处理等方面都存在不足。针对这些问题,将有限元和边界元法结合,并将其无网格化,这对于封闭环境的声场预测是一种新的尝试。首先推导了无网格FEM-BEM计算模型,对微分方程的离散、形函数构造等细节进行了详细阐述,然后以实际算例对提出的方法进行了验证,结果表明,无网格FEM-BEM方法和SYSNOISE的计算结果保持一致;进一步与实测结果的对比表明,该方法在低频率范围内,各测点平均声压级相对误差在5.26%以内。这说明,该方法不仅适用于复杂问题的计算,同时还具有良好的计算精度。

人体肺胸系统声传递函数研究

本文应用同态信号处理，从肺音信号中分离出肺音音源与肺胸系统的声传播效应，获得了肺胸系统的声传递函数．实验结果表明：肺胸系统相当于声低通滤波器，胸廓系统具有声低通滤波特性，异常状态下，系统的声传递函数与正常肺胸系统的声传递函数有明显差异．

用声传递函数确定骨组织的特性

用双加速度计在体和离体测试了骨组织的声传递函数。结果表明:骨组织具有声低通滤波特性,且可产生多种振动模式。声传递函数的特征因人而有较大差异,但同一对象左右两肢的测试结果可以对照。声传递函数的主频能很好地反映骨的缺陷大小,可用于诊断骨病和估计骨折愈合程度。

基于改善整车加速噪声的试验及仿真方法

为了解决车辆在加速时发动机激励引起的车内噪声问题,进行了整车试验,得到噪声问题的主要频率特征。通过车辆加速时悬置被动侧振动加速度以及整车各个部件模态、振动灵敏度等数据确认了引起车内噪声的关键部件。首先,建立了整车有限元模型,仿真得到了关键部件模态;其次,通过试验验证了模型的有效性;然后,利用所建的整车模型对各部件进行改进,有效降低了各传递路径对车内噪声的灵敏度;最后,根据仿真结果提出了改进方案并进行装车验证。结果表明:车内的加速噪声主要由下拉杆悬置、副车架及前围板等部件与整车声腔模态耦合引起;改进后车内噪声明显改善,声压降低了8~9 dB。

轮辋侧向刚度对车内噪声的影响

为了解决整车在某一频段发出噪声的问题,论文通过路噪测试、噪声传递函数(NTF)测试,轮胎模态测试和轮胎刚度测试来精准定位噪声的贡献位置;阐述了NTF原理,和模态分析原理;验证了轮辋侧向刚度对车内噪声的影响,并通过试验验证了轮辋侧向高度与车内噪声为正比关系,其在200~400 Hz处的贡献尤为明显。

小尺度封闭空间声场的无网格数值算法

无网格法是一种新兴的数值计算方法,具有不需要网格支持的特点。本文将该方法引入室内声学建模,推导了无网格声场数值计算模型,并将其应用于典型小尺度封闭空间内部声场的数值分析。针对声传递函数,将本方法与理论解和SYSNOISE计算结果进行了比较,并将计算的混响时间与实验测量结果作了对比,表明本方法具有良好的精度。

多波束声发射系统的实现

提出了基于能量对比原理的多波束形成算法,设计并实现了多方向声频发射系统。数值仿真和实验结果表明,该系统可实现两个不同方向的可听声波束传播,在800Hz以上,目标区域的测量声压级比其他方向高10dB以上。

装甲车噪声源诊断

文章通过实验及其信号处理得到了各轮子的声力传递函数。根据这些测量与分析结论可以定量比较装甲车四种轮子受到同样大小的力激励时,其振动和声辐射通过各传递环节而对车内声场的综合贡献大小。以便在降低装甲车车内噪声时,确定哪种轮子是应该着重考虑采取降噪措施的对象,为装甲车降噪措施的合理化研究提供一定的科学依据。

舰船水下辐射噪声快速预报方法

提出一种高精度舰船水下辐射噪声快速预报方法。首先分析设备基座振动、船体表面振动与辐射声场之间的传递规律,然后建立设备基座振动与水下辐射声压之间的传递函数,并通过理论分析、数值及试验验证设备基座至结构水下辐射声压之间存在着只与频率相关的声振传递函数,即声振传递函数具有不变性。研究表明,基于声振传递函数不变性的舰船水下辐射噪声快速预报方法较有限元法具有较高的预报精度和预报效率,预报速度达到分钟级。

肺音信号的非线性检测与肺胸系统声传递特征研究

利用高阶累积量从肺音信号中提取肺胸系统声传递函数。肺音信号存在着多种干扰噪声，其综合可视为高斯噪声，用高阶累积量对非高斯ＡＲ模型的高斯噪声抑制能力进行了仿真研究。在肺胸系统正常和机能异常情况下对肺泡呼吸音、哮鸣音、喘鸣音和破裂音进行了分析。实验结果表明高阶累积量能够很好地提取由于肺部机能异常引起的肺胸系统声传递函数的变化。

车轮侧向刚度对整车路噪性能的影响

为了在整车项目开发初期评估车轮路噪性能,采用车轮侧向刚度作为评价指标,研究了其对整车路噪性能的影响。阐述了车轮侧向刚度的基本理论,推导了车轮侧向刚度公式;以某车型整车有限元模型仿真为例,验证了不同侧向刚度车轮对车内声振传递函数的影响;最后通过试验验证了不同侧向刚度车轮对整车路噪性能的影响。仿真结果与试验结果基本吻合,均证明了车轮侧向刚度的提高对整车200~400 Hz噪声有明显改善。

爆炸信号中气泡脉动去除方法及其应用

水下爆炸声源激发的声信号包括冲击波和气泡脉动,气泡脉动严重干扰冲击波的传播特性。当气泡脉动的幅度小于冲击波的幅度时,通过对此类混合爆炸信号进行复倒谱分析,提出了基于卷积型的爆炸信号模型的同态解卷积气泡脉动去除方法,其中,针对同态滤波系统中通常采用的"梳状"滤波器会在倒谱的尖峰处产生不连续点的问题,采用了对尖峰附近的采样点进行多项式函数拟合,并根据拟合函数对尖峰采样点插值的改进型滤波方法。数值仿真和实验信号的处理及分析表明,应用该方法可以明显消除爆炸信号自相关曲线中由气泡脉动造成的对称次尖峰,并在信号的时频分布图中再现冲击波的简正波特性。这为进一步利用爆炸声源研究海洋信道的声传递函数和反演海洋环境参数提供了技术途径。