腔室内部声场与结构振动耦合特性及噪声控制研究综述.pdf

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1、第16卷第1—2期2012年2月船舶力学JournalofShipMechanicsV01．16No．1—2Feb．2012文章编号：1007—7294(2012)01-0191—11腔室内部声场与结构振动耦合特性及噪声控制研究综述俞孟萨1，刘延利2廖彬彬1(1中国船舶科学研究中心，江苏无锡，21082；2北京系统工程研究所，北京，100101)摘要：文章从规则腔室的低频解析法与高频统计法以及非规则腔室的数值法三个方面，归纳梳理腔室内部声场与结构振动耦合特性的计算分析方法，同时针对共振腔吸声与主动控制两种措施，综

2、述了腔室内部噪声控制研究的新进展。关键词：腔室噪声；噪声预报；共振吸声；噪声主动控制中图分类号：11853文献标识码：ASummxizationtheresearchofLplingcharacterbetwqarlzationontheresearctlcouDlinRCIIaraDetween0Icavityacousticsandstructurevibrationtogether●●●■lⅥ1tnnolSeC0ntr0IYUMeng-sa1，LIUYan-li2,LIAOBin-bin1(1ChinaSh

3、ipScientificResearchCenter,wIl，【i214082，China；2BeijingSystemEn百neeringResearchInstitute，Beijing100101，China)Abstract：Thispapersummarizestheanalysisandcalculationmethodofthecouplingcharacterbetweencavitynoiseandstructurevibrationinthreeaspects：lowfrequencyanal

4、yticalmethodandhighfrequencystatisticalmethodforregularcavity，numericalmethodforirregularcavity．Themeasureofresonancecavi·tysoundabsorberandactivecontrolischosentosummarizethedevelopmentincavitynoisecontr01．Keywords：cavitynoise；noiseprediction；resonancesounda

5、bsorber；,activecontrolofnoise1引言舰船声呐罩和飞机、车辆舱室以及建筑房间内部声场，局限在以罩壁、舱壁或墙壁为界面的有限区域内。产生腔室内部噪声的激励源主要有壁面湍流边界层脉动压力、外部和内部噪声源以及壁面结构振动等。内部声场不仅与声源特性或激励方式有关，而且还与壁面的声学性质有关，壁面结构振动也不仅与外部无限区域的声介质耦合，而且还与内部有限区域的声介质耦合。在舰船机械噪声与推进器噪声得到有效控制以及安静性航速提高的情况下，声呐罩结构在湍流边界层脉动压力激励下产生的水动力噪声是声呐自

6、噪声的主要分量，文献【l】综述了声呐自噪声的预报及控制方法，文献【2】综述了在湍流边界层脉动压力激励下，弹性结构产生的辐射噪声与内部自噪声收稿日期：201l一10-02作者简介：俞孟萨(1960-)，男，博士，中国船舶科学研究中心研究员；刘延利(1974-)，男，北京系统工程研究所助理研究员。192船舶力学第16卷第1-2期的计算方法研究进展。近年来，针对声呐自噪声的水动力噪声分量预报，考虑声呐罩结构振动与内外声场耦合以及随机面分布激励两个基本特征，文献[3-4】中采用简化平行腔体模型，研究夹芯透声窗受湍流边界层

7、脉动压力激励产生的声呐自噪声；文献【5】进一步考虑了周期性加肋夹芯透声窗对自噪声的影响，由于肋骨的散射效应，声呐部位自噪声增加。文献【6】针对潜艇舷侧声呐罩的非规则形状声腔，采用集成模态法和虚拟膜技术，建立声腔弹性壁面在随机面激励下产生的自噪声计算方法。文献【7】考虑流体负载对模态密度等参数的影响修正，采用统计能量法建立声呐罩自噪声的计算模型。文献【8】针对非规则形状声呐罩，采用虚拟弹性膜技术，建立了集成统计能量法计算声呐自噪声。这些研究基本构建了声呐自噪声的水动力噪声预报平台。随着舰船、列车和汽车速度的提升以及

8、人们对安静舒适环境要求的提高，舱室空气噪声的预报与控制将会在一个新的层面上引起进一步的重视；舰船主被动声呐探测频率向低频的扩展，需要发展更有效的自噪声控制技术，舱室空气噪声对水下噪声的影响，也需要更深入的认识。本文在文献[2】综述的基础上，分别从规则腔室的低频解析法与高频统计法以及非规则腔室的数值法等三个方面，归纳梳理腔室内部声场与结构振动耦合特性的计算分析方法，同时有重