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直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

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噪声与振动控制 2021年第1期41卷 12-15,20页

作者：窦玲玲米永振黄斌根郑辉上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 中国直升机设计研究所江西景德镇333001

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机... 详细信息

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机舱室内低频噪声,将局域共振型声学超材料与舱室夹层壁板结合,建立直升机舱室声学超材料壁板模型,采用有限元法分析平面波入射激励下声学超材料壁板的低频隔声性能,并探索局域振子质量、层间结构对隔声性能的影响规律。结果表明:相比敷设阻尼材料、布置动力吸振器等传统舱内降噪方法,声学超材料壁板能有效隔离低频噪声,形成380 Hz~620 Hz的宽低频带隙。增加局域振子质量可有效拓宽带隙宽度并增强带隙内声透射损失,增加纵向加强筋数目可增强结构整体刚度,使振动衰减。声学超材料内饰的引入可为解决直升机舱室低频噪声问题提供技术路线。

关键词：声学声学超材料局域共振声透射损失直升机有限元分析

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考虑可制造性的加筋双层板隔声优化

考虑可制造性的加筋双层板隔声优化

作者：李兰清上海交通大学

学位级别：硕士

金属波纹芯体夹层结构以其比强度和比刚度高的优点,被广泛用于现代高速运载工具。其结构-声学优化需要建立可靠的声透射损失计算方法,以实现在不降低结构刚度的基础上,实现轻量化及降低运载工具内部噪声水平的目标。本文首先运用有限元... 详细信息

金属波纹芯体夹层结构以其比强度和比刚度高的优点,被广泛用于现代高速运载工具。其结构-声学优化需要建立可靠的声透射损失计算方法,以实现在不降低结构刚度的基础上,实现轻量化及降低运载工具内部噪声水平的目标。本文首先运用有限元法计算金属波纹芯体加筋双层板在简谐平面声波激励下的声透射损失(STL)。分别建立了结构路径传声和结构-空腔耦合传声两种模型,计算结果表明,当空腔介质为空气时,结构路径传声模型和结构-空腔耦合模型的声透射损失曲线基本重合,空腔介质与结构的耦合作用表现为弱耦合作用。然后在筋板截面积不变的约束条件下,通过有限元计算分析了筋板倾角、面板间距和面板厚度对加筋双层板隔声性能的影响。发现筋板倾角对于加筋双层板特定频带的声透射损失有显著差异,因此根据声源频率选择合适的筋板倾角可以达到较优隔声效果。进一步应用声-固耦合理论,以筋板倾角为45°的梯形加筋双层板结构为例,在频带为10-2500Hz范围内,发现耦合效应对透射声功率影响不大。同时对于结构传声模型和结构-空腔耦合模型计算得到的局部频段出现的透射声功率较大差异进行解释。结构-空腔耦合模态分析结果表明,这两种模型计算得到的局部频段出现的透射声功率差异与空腔声模态和结构-空腔耦合模态存在关联关系。而且,随着双层加筋板拓扑结构的变化,空腔几何形状改变而引起的腔体声模态及结构-空腔耦合模态变化导致加筋双层板透射声功率在局部频段峰值和谷值频率不同,因而不同芯体拓扑结构的结构传声模型与结构-声学耦合模型计算得到的透射声功率出现差异的频段也不同。最后,考虑芯体结构的可制造性,在加筋双层板整体质量和刚度等约束条件下对金属加筋双层板进行了结构-声学优化。为了提高优化目标函数计算的效率,应用谱元法(SEM)替代传统有限元方法建立了加筋双层板结构在简谐平面声波激励下的振动响应分析模型,通过与有限元方法的对比,表明谱元法(SEM)在求解该类问题时具有精度高和求解速度快的优点。整个结构-声学优化采用单参数优化与多参数联合优化对照的方式,首先在筋板质量和总质量不变的约束条件下,建立加筋双层板的单参数优化模型,以不同频段最小平均透射声功率为目标,分别优化筋板倾角和面板厚度。而对筋板倾角和面板厚度两个变量的多参数优化使用多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA),同样在加筋双层板整体刚度和质量约束条件下,以平均透射声功率为目标对结构几何参数进行了多参数优化计算。结果表明,在不同优化频段MIGA都可以得到满意的优化结果;而且,相较于单参数优化,多参数优化得到的加筋双层隔声性能更优。

关键词：加筋双层板声透射损失有限元法谱元法隔声优化

工业与民用建筑玻璃声音透射损失实验测试系统研究

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工业与民用建筑玻璃声音透射损失实验测试系统研究

作者：杨海光东北大学

学位级别：硕士

目前,建筑玻璃声音透射损失作为一项新的建筑玻璃设计指标被提出,但国内建筑玻璃声音透射损失实验却完全依赖于国外的测试机构。如何打破技术垄断,组建国内自己的测试系统,得到了国内学者和建筑工程界越来越多的关注,具有良好的工程应... 详细信息

目前,建筑玻璃声音透射损失作为一项新的建筑玻璃设计指标被提出,但国内建筑玻璃声音透射损失实验却完全依赖于国外的测试机构。如何打破技术垄断,组建国内自己的测试系统,得到了国内学者和建筑工程界越来越多的关注,具有良好的工程应用前景。本文研究的是按照北美测试规范的要求,设计并建造了声学实验室,选用国产Ⅱ型声学测试设备组建测试系统,主要通过声学数据采集分析软件VA--Lab,在400Hz～8000Hz的14个1／3倍频程的中心频率上,对基准板(铅板)和一组4mm钢化玻璃进行了声音透射损失实验测试。从两个方面进行实验,一是对基准板(铅板)进行了声音透射损失测试,与它的理论计算值进行比较,计算系统的校准因子;二是对一组4mm钢化玻璃进行了声音透射损失测试,测试结果与北美玻璃行业推荐的标准值和美国通用公司用Ⅰ型声学设备测试值进行了对比分析,测试误差与北美规范中玻璃声音透射损失实验标准所允许的误差范围进行了比较,得到了Ⅱ型声学测试设备的测试精度情况。文章最后分析了Ⅱ型声学设备测试系统在建筑玻璃声音透射损失测试时的合理性和实用性。本文所得结论,对了解Ⅱ型声学设备测试系统的测试精度有一定的指导意义,对Ⅱ型声学设备测试系统的适用性具有现实意义,能为国内玻璃生产企业提供一定的科学依据和技术支持。

关键词：声透射损失 VA--Lab分析软件钢化玻璃测试系统

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用Lamb波检测钻井液含气量的技术

承德石油高等专科学校学报 2008年第3期10卷 20-23,27页

作者：林峰湛玉文大庆油田有限公司地质录井分公司黑龙江大庆163411 中国石油玉门油田公司综合服务处甘肃玉门735200

用频率为342 KHz的Lamb波检测水基钻井液的含气情况。实验结果表明：发射、接收传感器之间在重叠56.0～100.0 mm时,可接收到理想的信号;声速随含气量的增加变化很小,最大变化约为9 m/s,不易用声速来检测钻井液中的含气量;而声透射损失... 详细信息

用频率为342 KHz的Lamb波检测水基钻井液的含气情况。实验结果表明：发射、接收传感器之间在重叠56.0～100.0 mm时,可接收到理想的信号;声速随含气量的增加变化很小,最大变化约为9 m/s,不易用声速来检测钻井液中的含气量;而声透射损失随含气量的增加急剧增大,在气泡大小、分布一定的条件下,可以用声透射损失来反映水基钻井液中的含气量。

关键词：兰姆波声透射损失检测含气量

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气—油混相介质声学性质的研究

承德石油高等专科学校学报 1998年第1期 11-13页

作者：高永慧承德石油高等专科学校基础部承德067000

通过用频率为0.5、1、1.25、2、2.5MHz的声波对气—油混相物质中声透射损失的测定,结果发现:声透射损失随含气量的增加呈线性急剧增大,在气泡大小、分布一定的情况下,可以用声透射损失来反映混相物质中的合气量.

关键词：超声波声透射损失含气量

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单向加筋双层板隔声性能的有限元分析

噪声与振动控制 2014年第4期34卷 96-100页

作者：王义柏魏智平郑辉上海交通大学汽车工程研究院上海200240 上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240

为考察筋板声学透明假设理论对于加筋双层板隔声计算的适用性,对典型波纹芯体加筋双层板在简谐平面声波正入射和斜入射激励下的声透射损失(STL)进行有限元分析。分别建立筋板声学透明声腔和结构-声学全耦合加筋双层板的有限元模型,计算... 详细信息

为考察筋板声学透明假设理论对于加筋双层板隔声计算的适用性,对典型波纹芯体加筋双层板在简谐平面声波正入射和斜入射激励下的声透射损失(STL)进行有限元分析。分别建立筋板声学透明声腔和结构-声学全耦合加筋双层板的有限元模型,计算得到结构具有不同芯体构型和腔内声学介质时的STL曲线。结果表明,筋板"声学透明"假设模型带给加筋双层板STL计算误差取决于筋板结构阻抗和筋板间腔内介质声阻抗相对大小。因此,加筋双层板结构STL的准确预测需考虑筋板与腔内介质间与的结构-声学耦合作用。

关键词：振动与波加筋双层板声透射损失结构—声学耦合有限元分析