基于格林函数法的封闭声腔的结构-声耦合分析

以封闭声腔为模型 ,在考虑流固耦合作用的基础上 ,结合流体格林函数和 Helm holtz方程及其边界条件 ,导出了各阶声压模态对应的声压振幅响应公式 ;结合结构格林函数和板的振动方程及其边界条件 ,导出了各阶板模态对应的速度振幅响应公式。这两个公式物理意义明确 ,易于转化为矩阵形式直接进行数值仿真 ,可应用于任意几何形状的封闭声腔 ,为进一步研究封闭声腔的结构 -声耦合问题提供了必要的理论基础。数值仿真部分首先对声压振幅和速度振幅的积分形式作了矩阵化。然后以长方体封闭声腔为模型 ,结合有限元法计算声压模态和弹性板的振动模态 ,合成耦合系数 ,并最终合成弹性板与声腔耦合作用下的的声压响应和弹性板的速度响应 ;将数值仿真结果与解析结果以及前人的试验结果进行比较 ,验证了本文在理论分析和数值仿真方面的正确性。最后将该方法应用于一个非规则封闭声腔模型 ,得到了结构 -声耦合作用下的系统响应。