宽频复杂激励下双层圆柱壳透射噪声、辐射噪声耦合机理研究

基本信息
批准号:51409239
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:计方
学科分类:
依托单位:中国舰船研究院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:崔晓兵,路晓东,王锋,尹洪亮,程远,黎劲松,李光普
关键词:
透射噪声宽频复杂激励辐射噪声双层圆柱壳声场耦合
结项摘要

With the application of quiet power equipment, buoyant raft and air-pocket vibration isolators, the hull structures' sound radiation is effectively reduced. Lots of engineers and scholars pay attention to transmission noise which is generated by higher airborne-sound equipment.The radiation noise and transmission noise are always separately analyzed in this research realm,the influence of low-frequency vibrating shell on transmission noise is ignorced.Starting with the coupling phenomenon of cabin air-borne transmission noise and structure radiation noise,the transmission noise analysis model’s drawback of constant incidence interface is overcame.The coupling mechanisms of double cylindrical shells' transmission noise and radiation noise under broadband complex motivation are explored during the following three processes. 1). Based on elastic wave theory, the sound transmission numerical model of high-frequency airborne noise incident into low-frequency vibrating shell is established. Conbination of differential quadrature element method and dual boundary integral equation method,the double cylinderical shells’s underwater coupling sound field under broadband complex motivation is calculated. 2).The influences of parameters on the coupling characteristics of double shells’ transmission and radiation noise are explored, such as low-frequency vibrating fluid-solid boundary condition, mechanical motivation, airborne noise intensity, frequency bandwidth and hull structure parameters. 3).The quantitative magnitude relation and control frequency band of double shells’ transmission and radiation noise are researched through model experiment,and the validity of numerical model is also verified.

随着安静型动力设备、舱筏及气囊隔振的应用,艇体机械噪声得到了有效的抑制,高空气噪声设备诱发的透射噪声引起了广泛关注。目前该领域大多将透射噪声与辐射噪声问题孤立地进行分析,忽略了低频振动壳体对气动噪声透射特性的影响。本研究从双层圆柱壳舱室噪声透射与结构声辐射耦合现象入手,针对以往噪声透射分析模型假定入射声波作用界面固定不变的缺陷,探索宽频复杂激励下双壳透射噪声与辐射噪声的耦合作用机理,主要研究内容包括:1)、基于弹性波动理论,建立双壳低频振动的流固耦合物面处高频空气噪声透射数学模型,结合微分求积法、双重边界元法计算宽频复杂激励下双壳水下耦合声场;2)、分析壳体机械激励度、空气噪声强度及频率特性、壳体结构参数、声学覆盖层参数对双壳透射噪声与辐射噪声耦合特性的影响规律;3)、通过模型实验定量分析双壳透射噪声、辐射噪声的幅值关系及主要控制频带,验证本研究建立数值模型有效性。

项目摘要

随着安静型动力设备、舱筏及气囊隔振的应用,艇体机械噪声得到了有效的抑制,高空气噪声设备诱发的透射噪声引起了广泛关注。目前该领域大多将透射噪声与辐射噪声问题孤立地进行分析,忽略了低频振动壳体对气动噪声透射特性的影响。本研究从双层圆柱壳舱室噪声透射与结构声辐射耦合现象入手,针对以往噪声透射分析模型假定入射声波作用界面固定不变的缺陷,基于波动理论建立了宽频复杂激励下双壳低频振动的流固耦合物面处高频空气噪声透射数学模型,结合微分求积法、双重边界元法计算宽频复杂激励下双壳透射噪声、结构辐射噪声耦合声场。形成了一套双壳结构透射噪声、辐射噪声水下耦合声场贡献量试验分析方法,通过设置多种声源/力幅激励工况定量分析双壳透射噪声、辐射噪声的幅值关系及主要控制频带,同时验证本文理论分析的有效性。旨在揭示双壳透射噪声与辐射噪声的耦合作用机理。取得的主要结论及进展情况如下:1)建立了双层圆柱壳在内部舱室噪声及机械激励力联合作用下的壳体波动方程,探明了复杂宽频激励下的双壳水下声场耦合机理;2)定量分析了壳体机械激励度、空气噪声强度及频率特性、壳体结构参数、声学覆盖层参数对双壳透射噪声与辐射噪声耦合特性的影响规律,提供一种快速多极子双重边界元计算方法及计算程序;3)形成了双壳透射噪声与辐射噪声耦合声场实验测试方法,通过EMD经验模态分解法定量分析二者的量级关系及主要控制频带,并为本研究的数值结果提供实验验证,为工程应用提供支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

复杂系统科学研究进展

复杂系统科学研究进展

DOI:10.12202/j.0476-0301.2022178
发表时间:2022
2

铁路大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动研究

铁路大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动研究

DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2017.05.0820
发表时间:2017
3

相关系数SVD增强随机共振的单向阀故障诊断

相关系数SVD增强随机共振的单向阀故障诊断

DOI:
发表时间:2018
4

基于粒子群优化算法的级联喇曼光纤放大器

基于粒子群优化算法的级联喇曼光纤放大器

DOI:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.018
发表时间:2020
5

船用低速机关键摩擦副建模分析与摩擦力无线测量验证

船用低速机关键摩擦副建模分析与摩擦力无线测量验证

DOI:10.3969/j.issn.1004-132x.2022.04.001
发表时间:2022

计方的其他基金

相似国自然基金

1

水下单、双层加筋圆柱壳结构振动与辐射噪声关系机理研究

批准号:50805055
批准年份:2008
负责人:陈美霞
学科分类:E0503
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

面向潜艇结构声学设计的复杂圆柱壳耦合结构水下声辐射机理研究

批准号:51809125
批准年份:2018
负责人:孙瑶
学科分类:E1102
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

螺旋桨激励下水下双层组合壳耦合系统的振动与声辐射机理分析及实验研究

批准号:51779201
批准年份:2017
负责人:王献忠
学科分类:E1102
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

高速人字行星齿轮系统多场耦合激励机理及振动噪声优化研究

批准号:51875057
批准年份:2018
负责人:林腾蛟
学科分类:E0503
资助金额:60.00
项目类别:面上项目