区域投影声束追踪法及其飞机表面载荷预测

舱内噪声影响乘客乘坐飞机的舒适性,同时噪声是影响民用飞机获得适航证和市场认可的重要因素之一。在飞机低噪声设计开发中,机体表面高频声载荷的数值预测方法起着至关重要的作用。使用区域投影声束追踪法进行飞机表面的声载荷预测可以解决经典几何声学方法在大空间下计算的不适应性。经典声线追踪法对不同空间下的声线接收域有着严格的要求,文章将飞机模型的单元网格作为模型的单个接收域,将接收域向声源包络面上投影确定接收域应该接收的声能量密度,通过与经典算法在标准模型下的计算结果对比,定量分析了改进方法与经典方法在计算结果与计算效率上的优劣;通过对比商业软件的声线法模块在飞机模型下的计算结果,验证了改进计算方法计算结果的准确性。

适用于任意形状封闭空间的声场预测相干模型

针对现有几何声学的方法对封闭空间内声场进行预测时在中低频段出现较大误差的问题,该文提出一种近似圆锥声束追踪法和相干反射场理论相结合的声场预测新模型。在近似圆锥声束追踪法基础上,考虑声束轴线在边界多次反射时声压和相位的改变,最后计算不同声波之间的干涉效应,建立一种适用于任意形状封闭空间的声场预测相干模型。利用该模型对某一矩形封闭空间进行声场预测,通过对边界元法、Raynoise软件相干和非相干算法的预测结果和本模型的数值模拟结果对比。结果表明,文中提出的方法和边界元法的计算结果在中低频段非常吻合,两者的计算结果平均绝对误差为1.1 d B。本模型在中低频率下与同样考虑了相位的Raynoise相干算法相比有更好的准确性,在较高频率上,本模型计算结果与Raynoise相干算法计算结果非常吻合。