湍流边界层激励下典型壳体结构的声辐射研究

湍流诱发的结构噪声辐射是高速运载工具的重要噪声源之一。最新研究表明：典型壳体结构在湍流边界层和随机声场激励下的噪声辐射特性具有明显的差异。其中周向的加强筋（即与来流方向垂直的加强筋）对湍流诱发的噪声影响明显，而轴向的加强筋对湍流诱发的噪声不敏感。这一特点与随机声场激励下的噪声透射完全不同，后者对周向的加强筋完全不敏感，而对轴向的加强筋则更加敏感。因此，本项目拟进一步开展结构对湍流边界层噪声影响的理论和实验验证工作，并在此工作的基础上，应用受纳法，开展复合材料构成的主体结构在湍流边界层激励下的噪声预报研究，开展湍流边界层、结构振动以及辐射声场之间的耦合机理研究，以获得结构对湍流边界层噪声影响的一般性结论，进而为结构参数的优化和设计提供依据。

报告主要介绍了飞机壁板在湍流边界层激励下声振传递研究方面取得的进展。研究中提出了一种湍流边界层激励下典型舱壁板结构的振动与声辐射的计算方法；设计并进行了风洞条件下壁板结构振动和噪声辐射实验，测量了三种流速下多个壁板组合的振动响应和辐射的声功率。理论结果和风洞以及飞行实测数据进行了对比，效果满意。研究还表明周向的加强筋（即与来流方向垂直的加强筋）对湍流激励下的噪声影响明显，而轴向的加强筋对湍流诱发的噪声不敏感。这一特点与声场激励下的噪声透射完全不同，后者对周向的加强筋完全不敏感，而对轴向的加强筋则更加敏感。