高阶声学相对传递函数的参数化辨识

针对声学相对传递函数的模型阶次高以及辨识数据信噪比低的问题,文章运用频域系统辨识方法,建立了一种相对传递函数的高精度参数化辨识方法。首先建立变量带误差辨识框架,采用周期扫频信号作为声源激励,给出声学相对传递函数的极大似然算法。然后使用正交福赛斯(Forsythe)多项式解决高阶系统带来的雅克比矩阵条件数过高的数值问题,并建立了极大似然方法所需初始值的生成策略。最后通过仿真算例和实验测试,验证文中方法在混响声场下辨识声学相对传递函数的有效性。

基于声学传递函数和正则化方法的高频声功率载荷反求研究

声源声功率的获取是机械产品声学性能开发的重要组成部分,而采用试验测试获取声功率需要耗费不菲的时间和成本。本文提出了一种基于声学传递函数和正则化方法的高频声功率载荷反求方法。建立了高频声学传递问题模型,推导了单声源和多声源状态下的声源声功率、ATF和接受体声压级之间的关系;引入了正则化方法避免矩阵奇异值放大测试误差;采用L曲线准则计算正则化参数,实现了高频的声功率载荷反求。采用该方法对某挖掘机两种工况下发动机、风扇和进、排气口的声功率进行了反求,并将结果与试验测试得到的结果进行了对比,结果显示,本文提出的方法具有较高的精度,可以实现高频声学载荷的高精度反求。

燃料电池轿车空气声传递路径分析及控制

针对某型燃料电池轿车出现的中高频噪声问题,进行了空气声传递路径分析.首先探讨了空气传播噪声的分析和测量方法,提出了空气传播噪声的合成方法,推导出了合成方法中修正系数的计算公式并给出程序流程图.然后,介绍互易法原理,并采用该方法测量声学传递函数.根据不同声源与响应点声压间的关系确定了修正系数,并比较了考虑和未考虑修正系数时对合成结果的影响,结合实测的近场声学信号和声学传递函数合成得到了总空气传播噪声.最后,进行空气声路径贡献分析,空气声路径贡献表明燃料电池辅助系统上方是主要传递路径.采用隔声和吸声措施对主要路径进行了控制,试验结果表明车内中高频噪声取得了明显的降低,证明了空气声传递路径分析方法的正确性.

水中结构振动时声学相似性的数值验证

以声学相似性原理为基础,用因次理论得到了在相似准数相等条件下的无因次系数,给出了模型和原型声学相似的条件。采用结构有限元耦合流体边界元方法计算水下相似加肋圆柱壳模型的流固耦合振动和声辐射。数值计算表明在相似条件下几何相似模型的壳体振动声学传递函数及其谱峰频率满足相似性,水下的模态、流固耦合振动响应以及声辐射均满足相似关系,并且与理论结果能够符合。

整车声学包零件减重的设计优化与声学验证

减重降本是目前车企迫切需要解决的重要问题,轻量化声学包的开发可以大幅度降低零件质量和成本。文中建立了整车声学包统计能量分析拓扑模型,通过测试获取声学包零件吸声、隔声等声学参数及车外声载荷,并进行仿真计算与试验对标,确保SEA分析模型的准确性。以满足整车声学性能为目标,进行板件贡献量分析,找到设计过度或设计不足的部位,给出各零件的声学性能要求,提出优化设计方案,并制作了手工样件进行装车试验验证,实车的声传函ATF测试和道路试验测试数据表明,优化设计方案满足整车NVH性能要求,达到减重降本的目的。

基于稳定双共轭梯度的车内声场靶向重建方法

针对驾乘人员对车辆声学环境的智能化管控需求,基于稳定双共轭梯度(BiCGSTAB)提出一种协同提升声学能量对比度和声场平面性的车内声场靶向重建方法。首先,通过定义声场重建相关的声学问题,结合目标区域声压级响应关于声源分布位置的参数化结果,构建了面向驾乘人员的车内声学模型。其次,围绕期望声场目标搭建车内声场靶向重建框架,基于BiCGSTAB对车载声源驱动信号进行了迭代求解,并聚焦声学能量对比度、平面性等指标分析了车内声场重建性能。结果表明,该方法有效避免了声学复线性方程组求解的收敛异常问题,能够在车内目标区域实现声学幅值与相位信息的高聚焦重建。

声源定位中的时延估计方法研究

时延估计是传声器阵列信号处理中的一项关键技术,其目的是估计出同源信号到达不同传声器时,由于传输距离不同而引起的时间差。首先对常用的多种基于时延估计算法进行了论述,并对具有代表性的3种TDE方法进行了仿真,通过综合比较揭示了各自的优缺点,最后给出了进一步的研究方向。

车身板件对车内噪声的贡献量分析

讨论车身板件对车内空腔辐射噪声的贡献量分析。通过对声源强度和声学传递函数的乘积求和来进行某块板在目标位置声压贡献量的合成。利用互异法间接测量声学传递函数,通过截面面积和其法向加速度的乘积得到声源强度值。模拟计算前面试验边界条件建立的有限元模型,有限元计算结果和实测数据进行对比。

不等间距分舱结构声辐射特性研究

研究舱段结构振动、声辐射特性随分舱形式改变的变化规律,对潜艇结构声学优化设计具有十分重要的意义。从结构声学设计的角度出发,在保持相邻两个舱段总长度不变的情况下,调整两个舱段的长度,采用结构有限元法、结构有限元耦合流体边界元方法,以辐射声功率、湿表面均方法向速度和辐射效率作为衡量结构噪声辐射能力的主要衡量指标,系统地研究整个结构振动和声辐射特性。在流体部分的计算中,采用网格重叠算法,以提高计算效率。通过调整分舱形式,在一定频段,改变了整个舱段结构振动声学传递函数的谱峰频率,降低了谱峰幅值,因此,可以通过改变分舱形式以改变舱段结构声学特性,使设备激振力的谱峰频率与结构振动声学传递函数的谱峰频率错开,实现对辐射噪声的控制。

桨叶振动对螺旋桨垂向激励下潜艇结构振动与声辐射的影响

[目的]研究螺旋桨对潜艇结构振动和声辐射造成的影响。[方法]以螺旋桨不定常激振力为输入,分别以螺旋桨、艇体和整艇外湿表面的振动及其辐射噪声为输出,建立SUBOFF模型艇的艇体通道声学传递函数(ATF),通过对比上述3部分湿表面的声学传递函数,对照传递函数谱峰频率与螺旋桨的模态频率及其振型,着重分析螺旋桨桨叶振动对螺旋桨垂向激励下潜艇结构振动与声辐射的影响规律。[结果]研究表明:螺旋桨对整艇结构振动和声辐射的影响主要与螺旋桨模态频率及单桨叶交叉振动振型有关。当螺旋桨出现单桨叶交叉振动振型时,螺旋桨和整艇湿表面的声学传递函数出现了明显的谱峰,谱峰频率与螺旋桨模态频率对应,而在艇体湿表面的声学传递函数中该谱峰并未被表现出来;在其他频段,艇体湿表面的声学传递函数基本反映了整艇结构的振动与声辐射特性。[结论]所得结果可为声学设计阶段潜艇螺旋桨的设计提供参考,亦可为整艇噪声源的识别分析提供新思路。

六自由度轮心力在车内噪声分析中的应用

由于轮胎与路面之间的相互作用包含非线性和随机过程的特点,使得技术上难以确定轮心的载荷。采用坐标转换矩阵将车轮上三自由度平动力转换到六自由度轮心力,运用试验方法进而确定六自由度轮心力的数值估计,通过对后座噪声测量与合成结果的对比验证了估计方法的有效性。基于六自由度轮心力,进行噪声传递路径分析,揭示了轮心力矩对车内噪声的作用。