水中板声辐射的声功率模态分析

由于水中结构的振动声辐射要考虑流体加载效应,因此水中结构声辐射的模态分析也与空气中的有所不同。基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元和Rayleigh积分耦合方法,对板结构的水下声功率模态进行了计算分析研究,通过辐射效率、模态振型和辐射声功率等探讨了其特点。结果表明以激励力为变量、考虑了结构阻抗的水下声功率模态具有各阶模态声辐射独立、低频时前几阶模态(特别是第1阶模态)的声辐射占主导地位、模态辐射效率峰值和模态振型物理意义清楚等特点,在水下结构振动声辐射的分析和控制方面有一定实用价值。     

一种评估自由场隔声测试中边缘衍射影响的数值分析模型

水声工程中，改善和提高自由场材料声学测试精度和可靠程度对水下航行器的声隐身设计具有非常重要的工程应用价值和现实意义。本文基于边界元和有限元方法对自由场材料隔声测试中存在的边缘衍射影响进行了数值评估模型研究，理论评估模型、分析条件和分析步骤均以实际测试为基础，并以水下钢板法向隔声测试为例计算分析了边缘衍射对轴向接收和偏轴向接收的影响程度和特点。研究表明，边缘衍射对自由场隔声测试的影响与样板几何尺寸和测试频率波长相对大小以及样板、声源和接收场点的空间几何配置等因素关系密切；与轴向接收相比，小角度偏轴向接收对抑制半波长与样板几何尺寸相当或远大于样板几何尺寸频段的边缘衍射影响较为有效，抑制效果与偏轴向距离及其相关轴向距离的选取有关。研究结果表明，该模型对更好地开展自由场材料隔声测试具有指导意义。     

结构隔声测试方法实验研究

结构隔声测试在结构声学设计、环境噪声控制、建筑声学和国防工业等领域应用广泛。本文在引入边缘衍射时域分离技术和虚拟仪器测试技术的基础上,以铝板为样品,以半消声室为测试场所,对自由场法在结构隔声测试领域中的应用开展了实验研究,并对边缘衍射、测试脉宽、系统增益和平均时间等因素对测试结果的影响进行了理论分析。此外,为改善测试信噪比和系统频响带宽特性,还分别提出了样品等效放大技术和组合宽带发射技术。实验研究结果表明:在有效带宽内,隔声测试结果与理论值吻合较好,平均偏差仅为0.05dB左右,测试精度较高。自由场法不需要专门的隔声室设施,实现了非隔声室环境条件下的结构隔声测试,测试结果准确可靠,特别适用于工程现场测试,值得尝试与推广。     

水声材料宽带隔声测试方法研究

水声材料声学测试主要包括吸声测试和隔声测试等,在水声工程中,水声材料声学测试具有非常重要的地位。为解决传统自由场方法测试频率下限过高而无法完全满足实际工程应用和研究需要的难题,基于B＆K3560C数据采集分析系统和大型消声水池,提出了一种以脉冲调制的宽带白噪声为测试信号、以组合宽带换能器为发射系统、以虚拟仪器测试技术为基础的新的水声材料宽带隔声测试方法,并用于钢板的水下隔声测试。实测结果表明：在测试频带500Hz～20kHz范围内,平均偏差仅为0.25dB,低频限达到2kHz左右。与常规测试方法相比,该方法在测试效率、测试精度和低频限等方面改善效果明显,且易实现,值得推广。     

基于单片机的智能刹车控制系统设计与实现

为了避免误把油门当刹车的操作,减少交通事故发生率,设计实现了基于单片机的智能刹车控制系统;系统以STC89C58RD+单片机为核心,首先对踏板的加速信号进行采集,经循环判定阈值方法处理后输出信号,一部分输入到STC13C4053AD产生PWM信号驱动直流电机,另一部分输入RT13864M和ISD35130,模拟感官效果,并给出了系统的硬件电路和软件设计流程;测试证明,该系统能够对误踩油门进行有效控制,这对减少和避免交通事故,保障行车安全具有非常重要的现实意义和应用价值。     

高温下双层串联微穿孔板结构声学特性研究

在燃烧室的空间和质量有限的情况下,为达到更好的声抑制效果,该文提出了将单层微穿孔板一分为二,采用与单层结构具有相同穿孔率、穿孔半径、质量及占用空间的双层串联微穿孔板结构.通过声-电类比法推导了温度变化条件下双层串联微穿孔板结构吸声系数的计算公式,并与单层结构的吸声特性进行了对比仿真分析,最后得出将单层结构一分为二,采用双层串联结构具有更宽的吸声频带,在高温条件下,其吸声效果更好.     

半球形声纳导流罩空腔内部声场分析

基于SYSNOISE边界元声场数值分析软件,对半球形声纳导流罩在不同背板材料(包括刚性材料和有限阻抗材料)条件下的内部声场进行了计算与分析.研究表明:导流罩内部存在驻波场现象,频率越高越明显,且与背板材料类型基本无关;背板材料对导流罩内部声场的平稳程度影响较大,在导流罩设计时应予以充分考虑.     

水下复合边缘扁平结构散射声场特性研究

通过采用边界积分方法并结合水声无源材料自由场测试等工程实际,对几种典型复合边缘结构形式的水下扁平结构的散射声场分布规律开展了进一步地研究与分析。在此基础上,尝试在不改变主体扁平矩板结构声学性能的前提下,提出通过附加边缘结构设计即物理解决途径上对自由场测试中存在的边缘效应进行抑制或去除,为提高测试精度（尤其是低频段测试精度）创造条件,也为边缘效应抑制机理和技术的研究与开发奠定基础。数值仿真与理论分析结果表明：1.复合附加边缘矩板结构的散射声场频域分布特性与多数附加边缘类型扁平矩板结构散射声场分布的总体规律基本一致,在趋势上是相似的,而边缘重数的增加加剧了前向散射与镜向散射声场间的差异性和不同程度地增大了声场的波动程度;2.附加边缘声学结构设计（如共振吸声结构或软表面声学处理、增加有效边缘重数等）对抑制结构边缘效应负面影响是有效的和可行的,且具有较好的可控性。     

基于数字化声源技术的结构隔声测试方法研究

针对结构隔声测试中的测试信号和测试方法,对方波脉冲、阻尼衰减正弦和随机噪声脉冲等数字化声源的时频特性进行了对比和分析。在试件布放和信号采集两方面改进了传统自由场脉冲法,并将数字化声源在结构隔声测试中作为信号源使用,提高了准确度。对解决结构隔声测试方法中声源信号可重复性差,测试结果精确度不高的问题具有重要意义。     

水声无源材料测试衍射效应影响抑制技术研究

提出了分别评估衍射效应声场贡献程度和衍射效应影响抑制技术有效程度的两个量化评价参数——衍射贡献量和衍射抑制量,使得衍射效应的作用和抑制可以实现量化研究;分析了在水声无源材料自由场声学测试中传统偏轴向接收技术在抑制衍射效应方面的局限性。并提出了样品或试件的边缘声学结构设计的衍射效应影响抑制技术,为拓展现有测试方法有效测试频带宽度和衍射时域分离技术在实际测试中的推广应用创造了更有利的外部条件。