声辐射阻抗传感器的原理设计与标定方法研究*
2012-09-25郭志勇王校清
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年5期
向 阳 郭志勇 王校清
(武汉理工大学能源与动力工程学院 武汉 430063)
有限元+边界元法是目前结构辐射噪声预估中最常用的方法,但边界元法存在奇异积分的处理,计算近边界声场时数值解很不稳定乃至严重失真,波叠加法是改进这一问题的方法之一.用波叠加法求取结构辐射声功率时,要用到结构的辐射阻抗矩阵,在安静结构设计中常用附加点质量的方法改变结构的辐射声功率,其实质就是改变了结构本身的辐射阻抗矩阵,由此可见结构的辐射阻抗矩阵在安静结构设计中是十分重要的设计变量.结构的辐射阻抗矩阵可以通过解析法或数值计算的方法来求解,但这种方法对规则形状的结构比较适合,而结构形状复杂时,这种方法就不再适用.因此,本文研究用实验法测定结构的声辐射阻抗,实验测定不受结构几何形状的制约,同时测定的声阻抗在一定频率范围内可具有较高的精度[1],可作为解析法或数值法的补充方法,用于工程实践中的安静结构设计.
1 声阻抗计算公式的导出
由波叠加法[2-3]可知,结构的辐射阻抗矩阵中任意一元素即任意2点间的声阻抗Za,ik定义为

另外,实验时用来模拟点声源的扬声器要用密封圈进行密封,保证其在工作时近似为一个点声源.否则扬声器的两边都将进行声辐射,此时扬声器更接近为一个偶极声源,而不是一个点声源,而偶极声源在低频时的辐射效率是很低的[4-5].小声源的平均辐射声功率近似公式为……p>
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