穿孔管消声器声学特性预测的单向耦合计算方法

基于流场与声场之间的单向耦合方法,研究了低马赫数非均匀流对穿孔管消声器声学特性的影响.首先使用CFD方法获取速度场分布,然后通过声学有限元计算得到声压场分布,最后利用基于非线性最小二乘法的曲线拟合进行平面波分解计算得到消声器的传递损失.对于直通和横流穿孔管消声器,传递损失数值计算结果和实验测量结果吻合良好.计算结果表明,在入口马赫数低于0.2的条件下,气流对于直通穿孔管消声器在平面波范围内的声学性能影响较小,而在高频范围内气流的影响作用应当引起重视;横流穿孔管消声器的声学性能对于气流速度的变化更加敏感.     

考虑气流影响的直通穿孔管消声器声学性能

为了研究气流对消声器传递损失的影响,采用有限元法(finite element method,FEM)和计算流体力学法(computational fluid dynamics,CFD)相结合的方法来解决这种流声耦合问题.以直通穿孔管消声器为例,计算出它们存在气流时的传递损失,并与文献中的实验数据和预测结果进行对比,以验证计算结果的准确性.研究结果表明:当忽略消声器内部气流引起的湍流噪声时,随着气流速度的增加,除了共振峰值处的传递损失显著减小外,多数频率处的传递损失有所增加,尤其是在较高频段内变化较为明显;随着气流温度的增加,传递损失曲线向高频方向移动.     

五台山-30拖拉机噪声控制及其消声器的设计研究

本文分析了五台山-30拖拉机的噪声源,找出了最大的噪声源——排气噪声。以内燃机排气噪声必需的消声量频率特性作为设计消声器的依据,设计了二级扩张式和穿孔板组合消声器。文中给出了多级扩张式消声器消声量实用的传递损失计算公式。试验结果表明,采用这种消声器后,拖拉机的排气噪声得到了有效控制。     

双模式消声器气流再生噪声试验与仿真

为探究双模式消声器气流再生噪声,搭建了消声器试验台架,采用双传声器传递函数法和消声器静态传递损失法,在不同进口流速下,测量了双模式消声器在阀门关闭和打开状态下出口端气流再生噪声入射声功率和尾管噪声。试验结果表明,阀门打开时气流再生噪声与尾管噪声均降低,出口端气流再生噪声入射声功率最高下降1.1dB,尾管噪声最高下降2.3dB,直接验证了双模式消声器有助于降低气流再生噪声的特点。在试验基础上,建立了双模式消声器三维模型,通过Fluent有限元软件对消声器内部流场进行数值仿真,获得了消声器内部压力、气流流速及湍动能的分布特性。仿真结果表明,阀门打开时消声器内部压力、气流流速及湍动能均比阀门关闭时低。仿真和试验结果基本吻合。     

吸声材料参数对阻性消声器传递损失影响的数值研究

采用改进的Johnson-Allard等效流体模型描述阻性消声器中吸声材料,通过LMS Virtual lab声学有限元分别研究材料的流阻率、孔隙率、形状因子、黏性及热特征长度对阻性消声器传递损失的影响。结果表明材料流阻率越大,两种特征长度越小,消声器传递损失越大;随材料形状因子增大,消声器传递损失曲线向低频段压缩,可根据目标噪声频域特性选择合适的形状因子;常规范围内,孔隙率对传递损失影响很小。这些结果为合理选择吸声材料、优化消声器消声性能提供了参考。     

管道有源消声器的主要问题及处理

本文介绍了管道有源消声器的基本原理，分析讨论了管理道有源消声器的主要问题及处理方法。     

管道噪声的有源控制方法的研究

理论分析表明,管道有源消声器在低频段具有良好的降噪效果,本文对单频管道噪声的有源抵消方法进行了初步研究,为车用有源消声器的最终开发和研制提供基础。     

应用人工透射边界法计算水消声器传递损失

在海水管路系统中，为抑制泵和阀门所产生的流噪声，通常在管路中安装水消声器，水消声器的传递损失是评价其消声性能的一个重要指标。采用有限差分一局部人工透射边界法对水消声器的传递损失进行数值计算，其结果与实验中采用双传感器法测得的水消声器传递损失进行比较。相互吻合较好，表明有限差分一局部人工透射边界法具有较高的精度。     

考虑非均匀流场的管道声学理论及消声器研究

研究了考虑非均匀流场的刚性直管声场传递矩阵，通过将刚性直管沿轴向等分成Ｎ个微段，并假定每个微段内温度，气流马赫数和声速保持恒定的情况下，利用各微段间声压和体积速度的连续性条件，推导了刚性直管声场传递矩阵和扩张式消声器的插入损失数学模型，并进行了理论计算与声学特性分析。     

汽车排气消声器的实验与改进设计

通过消声器的插入损失实验，分析了微型车消声器消声后的声音频谱特征，识别出未被消声器抑制的有害噪声源。建立了该消声器的有限元模型，利用ANSYS分析软件，对消声器的声结构进行了声场分析，获得了该消声器的消声频谱特征。基于实验和数值分析结果，并根据抗性消声理论改进了该消声器的结构参数及布置形式，设计出一种新型抗性消声器。对新设计的消声器的消声性能进行台架实验验证。结果表明，设计的消声器消声量提高3－5dB。     

空间有源消声中的次级源阵列的研究

采用次级源阵列实现空间有源消声，次级源阵列由单极子源组成，理论分析了要达到消声目的阵列中每个次级源的辐射强度所比须满足的条件，并分析了陈列中次级源单元之间的距离，噪声源与阵列之间的距离以及阵列中次级８源的数目对消声效果的影响。     

高速ECL数字电路中的端接技术

高速数字电路中，各级电路在端接很容易出现信号完整性问题．串行端接是一种在源端进行阻抗匹配的端接技术，使得接收器可以收到完整的信号电压．戴维南并行端接可以有效地抑制过冲和欠冲，使得信号的摆幅缩小，增强了系统的噪声容限．采用上述的端接技术可在高速数字电路中实现信号的完整性传输。     

低噪声沥青路面声学特性的理论初探

根据刚性骨加要多孔材料的微观理论具体分析了孔隙率，流阻率，扭曲因子和孔形因子对低噪声沥青中和面声学特性的影响，同时，讨论了路面厚度，双层路面结结构的影响；也估算了低噪声沥青面对轮胎与路面相 互作用所产生的单极子声源的影响。     

出海管路系统的噪声振动及声辐射

采用统计能量分析方法（SEA），通过一定的简化，建立了出海管路系统声传播和管口声辐射的简单SEA理论模型，分析了在平稳随机噪声激励下通海管路系统各组成结构的能量分布和管口声辐射功率，并研究和对比了不同管道几何参数情况下的管口辐射噪声，实验结果与其他数值分析方法所得结果较为吻合，SEA为各种声学参数的计算年代了一条较为可靠和高效的途径。     

基于大涡模拟的开孔潜体流噪声数值模拟

基于大涡模拟（LES）方法和Lighthill声学类比方法,对一倒T型开孔进行流场及流激噪声进行数值模拟,计算所得结果与公开发表文献上的数值及实验结果吻合良好,验证了基于LES的流噪声数值模拟方法的可行性.在此基础上,对某三维开孔潜体（原型）及其改型进行了流噪声数值模拟,对潜体内腔流场及其噪声辐射结果进行分析,从数值模拟的角度验证了改型潜体在阻力和噪声性能上都要优于原型潜体.
     

民用航空发动机外涵支板声衬的降噪技术研究

为了研究民用大涵道比涡扇发动机风扇外涵支板对风扇转静干涉噪声后传声散射效应的影响,以及外涵支板布置声衬的降噪效果,本文基于有限元方法,首先研究了等截面圆形管道和环形的声传播和远场声辐射特性,并与解析结果进行对比,吻合地较好,表明了该声传播计算方法的可靠性和精度;然后开展对于包含外涵支板的某真实大涵道比涡扇发动机外涵管道的风扇转静干涉噪声后传声分析,最后开展外涵支板声衬的声阻抗优化设计,在约束条件内获得最优声阻抗,研究外涵支板布置声衬对风扇转静干涉噪声后传声的降噪效果。结果表明：有外涵支板的情况下,声波在管道内出现声散射现象,声压幅值较无支板情况明显增大,且在支板附近出现峰值;外涵支板布置声衬后,在最优声阻抗的情况下,单频单模态的降噪量可达22.57dB。     

非线性主动噪声神经网络补偿控制

针对目前主动噪声控制方法需要对次级通道进行辨识,且辨识模型精确度严重影响控制效果的问题,提出一种基于神经网络前馈补偿的非线性主动噪声控制方法. 该方法利用神经网络的非线性函数逼近能力,将非线性次级通道作为被控对象,非线性主通道作为噪声模型,设计基于神经网络补偿的噪声控制系统. 该方法无需已知主通道和次级通道模型,且基于Lyapunov定理证明了控制系统的稳定性. 仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于插入损耗法的噪声源内阻抗建模及误差分析

针对传导电磁干扰滤波器设计中人工电源网络阻抗、噪声源内阻抗、负载阻抗与EMI滤波器的阻抗匹配问题,建立了插入损耗法的误差理论模型及其等效电路.分别分析了串联和并联插入损耗法的测量精度及其系统误差,据此提出了相应的测试条件和测试方法,即当被测阻抗远大于负载阻抗时,采用串联插入损耗法;当被测阻抗远小于负载阻抗时,采用并联插入损耗法;当被测阻抗与负载阻抗相当时,可改变负载阻抗.理论与试验研究表明,该方法在适用范围内能够快速有效地提取EMI噪声源内阻抗,从而实现噪声源与EMI滤波器之间的最大阻抗适配,为EMI滤波器的设计及传导电磁干扰噪声抑制提供理论依据.     

临街高大厂房噪声引起的街道声场的仿真模型

为控制临街高大厂房内空气噪声通过围护结构向相邻街道的透射传播,需在建筑设计阶段预测该噪声引起的街道声场,以确定隔声降噪措施.文中根据相关声场的特点,综合运用经典室内声场理论、虚声源法与声学辐射度方法,给出了一个仿真模型来计算厂房内噪声对街道声场的贡献,模型核心在于将声场界面进行离散化求解,并对声能透射与反射的指向性进行合理简化,使其可有效处理复杂的声场空间几何形状及声学特性的不均匀分布.     

进气噪声源提取和空滤器声学性能优化

测量了安装不同声学负载时某发动机的进气噪声.运用基于四负载的最小二乘法提取了进气噪声源，并计算安装某一负载时的进气噪声，与实验值进行对比.结果表明，在大部分频率范围内，仿真值与实验值吻合较好，说明提取的声源准确可靠.运用有限元方法计算原空滤器的声学特性，结合进气噪声源，计算安装空滤器时进气噪声的阶次成分，确定需要消声的频率点，通过增设和改进消声元件，达到了降噪的目的.