求解声辐射特性的Burton-Miller改进型积分方程

提出了一种求解结构声辐射问题的Burton-Miller改进型边界积分方程,利用拉普拉斯方程的特性对传统边界积分方程及其法向偏导方程进行处理,转化其中与频率相关的高阶奇异积分项和柯西型积分项分别为弱奇异积分项和不含奇异性的积分项;进一步联立求解结构内外拉普拉斯问题下的边界积分方程,将与频率无关的高阶奇异积分项和柯西型积分项转化为弱奇异积分乘积的形式,以保证计算的精度.以脉动球源和横向振动球源为例,将所得结果与传统边界积分方程相比较,表明该方法不仅可以保证全波数范围内解的唯一性,且具有很高的计算精度.     

n维亥姆霍兹方程在n维球内的第一边界问题的格林函数

本文将格林函数分为奇异部份(基本解)和正则部分。利用-v阶贝塞尔函数和v阶牛曼函数的奇异性特征,并注意广义格林公式和δ-函数的性质,得到了n维亥姆霍兹方程的基本解;采用广义球坐标,利用付立叶方法,并借助于基本解得到了正则部分。从而得到n了维亥姆霍兹方程在n维球内的第一边界问题的格林函数。     

边界元方法在声辐射问题中的应用

讨论了边界元方法在声辐射问题中的应用.对于由Helmholtz方程描述的声辐射问题,可建立对应的边界表面积分方程,但此方程在特征频率时其解不唯一.本文利用辐射物体内部参考点的积分方程作为补充限制条件,与边界表面积分方程进行线性叠加,可克服这一困难.针对脉动声源,计算表面声压,取得较好的效果.     

高核亥姆霍兹算子中的准格林函数方法

将准格林函数方法应用到高维亥姆霍兹算子，得到了一个第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程，通过边界方程的适当选择，积分方程核的奇异性被克服了。     

低频弯张换能器指向性数值计算及实验测试

应用亥姆霍兹积分方程与有限元方法，建立了换能器在水中的振动方程，导出了换能器辐射声场指向性公式．实验结果表明，在谐振频率1．16kHz处，换能器水平面上的辐射指向性呈现各向均匀分布的特点，这与理论计算结果一致．     

多域直接边界元方法及其在模拟亥姆霍兹共振器方面的应用

多域直接边界元方法被用来求解结构表面带开口时的结构声学问题．详细地介绍了该方法的理论与求解过程．在开口处可任意选取一层流体介质与结构表面一起构成多域问题的边界．针对各域分别运用直接边界元方法,各域的边界元方程通过开口边界耦合起来．开口处多域边界选取的任意性被用来验证尖棱角处法向量处理方法的可行性．模拟了两种球形亥姆霍兹共振器．计算所得的共振频率与理论近似解非常吻合．     

改进计算对称壳体声辐射的边界积分方程法

用边界积分方程法计算轴对称振动表面的声辐射时,必须处理好特征频率下表面Helmholtz方程无唯一解的问题和奇点附近区域上的奇异积分问题。本文把表面Helmholtz方程与关于内点的补充方程联立组成线性方程组,用最小二乘法求解,并采用极坐标变换将奇异积分转换成普通积分,从而可以方便地计算任意形状轴对称体在各个频率下的声辐射。     

二维阵列亥姆霍兹共鸣管的声带隙性能

亥姆霍兹共鸣器是一种最基本的声共振系统,可受外面声场的激发并消耗其能量,形成重要的吸声体结构.其最典型的应用就是音乐厅、电影院吸音墙的微结构.设计了二维的亥姆霍兹共鸣管周期阵列结构,并应用有限元方法计算该结构的声传输特性.计算结果表明,该结构可以利用布拉格散射效应、局域共振效应以及亥姆霍兹共鸣管对声波的吸收效应.与无开...     

边界元中三维重调和方程的精确积分法

边界元中的边界积分计算直接影响问题的求解精度和计算速度。边界积分计算分为奇异积分和非奇异积分。奇异积分一般采用精确积发，非奇异积分采用Guass数值积分，当配置点接近积分单元时，非奇异积分计算精度将降低，采用积分区域变换，将三维重调和方程的二维积分化为一维积分，这样将奇异积分和非奇异积采用精确积分的方法计算，使求解精度、计算速度都得到提高。     

亥姆霍兹线圈磁场的理论计算与实验讨论

首先,基于毕奥-萨尔定律分析了单个载流圆线圈在空间的磁场分布,得到了空间任意一点磁感应强度的积分表达式,并通过相应的计算得到了磁感应强度沿轴向和径向分量的解析结果;其次,将单个载流圆线圈在空间的磁场分布推广到亥姆霍兹线圈,获得了亥姆霍兹线圈在空间任一点磁感应强度的解析表达式,并利用Mathematica形象描绘了其磁感线分布;再次,通过数值计算分析了亥姆霍兹线圈的均匀磁场区;最后,结合"电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场"实验作了相应的分析与讨论.     

基于径向积分边界单元法的内场声学分析

由于Helmholtz方程的基本解是频率的函数,传统边界单元法在处理声场特征值问题时具有天生的缺陷.采用Laplace方程基本解生成积分方程,通过径向积分法将在此过程中产生的域积分项转化为边界积分.此方法克服了传统边界单元法系数矩阵对频率的依赖,同时克服了特解积分法和双重互易法对特解的依赖,将内场声学特征值问题转化为广义特征值问题.最后通过内场声辐射分析和声学特征值分析验证了算法的有效性.     

某叉车驾驶室外辐射声场预测研究

以某叉车驾驶室为研究对象,应用了PML方法和边界元法对驾驶室结构振动引起的外辐射声场进行分析预测。在CAE分析过程中,建立了叉车驾驶室PML方法和边界元法声学模型,并以接近实际工况下的振动位移为边界,计算了叉车驾驶室外近场点的声压情况,分析结果表明两种数值方法计算的声场结果基本一致,并与实际场点测试情况对比,测试结果作为CAE数值仿真判断依据,检验了模型的正确性。最后,在此元模型基础上对远场点进行预测分析。两种方法都能有效地分析驾驶室外声场,为结构设计和结构噪声辐射控制提供指导。     

基于设计灵敏度分析的圆柱壳声辐射优化

采用有限元法计算结构振动,边界元法求解结构振动引起的辐射声场问题.在此基础上提出了圆柱壳结构声辐射优化模型,重点推导了结构振动声辐射灵敏度计算公式.优化模型中,声辐射功率作为目标函数,约束函数中不仅有内部场点平均声压作为声场设计指标,而且包含了质量和自振频率的结构设计指标,圆柱壳的厚度作为设计变量.通过与用差分法计算的...     

无奇性边界元法解平板弯曲问题

本文用具有较高协调性的边界元法解克希霍夫板弯曲问题。在数值解法中，对面载 荷积分项统一化为边界积分，以适应复杂载荷的要求；利用无奇性边界积分技术完全避 免边界奇积分。文中还给出求域内点弯矩、扭矩及边界切向弯矩的公式．数值算例表明 程序可靠、精度良好、机时节省，是以前工作的一个改进。     

含局部预应力的圆柱壳结构声辐射特性分析

以圆柱壳结构-声辐射特性为研究对象,分析了局部预应力对结构动力学特性的影响.基于Flügge圆柱壳薄壳理论,建立了含局部预应力的圆柱壳结构应力-应变方程,应用变分原理推导了含局部预应力的圆柱壳结构动力响应方程.结合结构有限元和声边界元法,对圆柱壳结构的声辐射问题进行数值分析,对比了预应力对声辐射功率和声指向性的影响.结果表明,由于局部预应力的存在,使得结构的局部和总体刚度都发生变化,并引起结构声振特性的变化.     

随机振动声辐射计算的三次B样条插值的统计边界元法

基于三次B样条插值的统计边界元法,对随机振动结构声辐射的计算进行了研究。以随机振动球作为算例,计算了其在表面振速功率谱密度函数分布已知情况下的随机声场,计算结果与理论解比较表明：即使在边界是剖分比较粗的情况下,利用该方法计算随机振动结构声辐射问题在相当宽的振动频率范围内,也能给出良好的计算精度。     

利用边界点法克服振动声辐射计算中解的非唯一性

文章利用边界点法，对振动体外部声辐射在特征频率处解的非唯一性问题进行了研究。文中对非唯一性问题的产生作了说明，并以脉动球和摆动球作为算例，说明了边界点法能够有效地克服在特征频率处解的非唯一问题。     

求解Neumann外问题有限元与边界积分方法的逼近分析

本文用有限元与边界积分方法，给出Neumann外问题的一种新的数值方法，获得了此法的变分方程并证明其适定性,导出逼近解的渐近误差估计．