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直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

2021-02-25窦玲玲米永振黄斌根

噪声与振动控制 2021年1期
关键词:结构质量

窦玲玲,米永振,黄斌根,郑 辉

(1.上海交通大学 振动、冲击、噪声研究所,上海200240;2.中国直升机设计研究所,江西 景德镇333001)

直升机舱室噪声由机械噪声和气动噪声构成[1],过高的舱室噪声使驾乘人员及直升机各组件始终处于周而复始的恶劣环境,不仅危害驾乘人员的身心健康,影响工作效率,其诱发的结构振动与声疲劳还可能严重影响直升机结构健康,造成仪器失灵、武器命中率降低等。特别是由于旋翼旋转及传动装置工作产生的低频噪声,频率集中于20 Hz~600 Hz,更加难以控制。

早在上世纪中叶,国内外在直升机舱内噪声产生机理、载荷传递路径、声强分布等方面投入大量研究,并提出了一系列行之有效的降噪方法。传统的舱内降噪手段包括被动降噪和主动降噪,其中被动降噪可通过改善噪声源降低舱内噪声,如采用阻尼性能优良的减振缓冲器作为发动机支座以衰减振动传递或通过设计桨尖形状以减少旋翼噪声[2-3]。如招启军[3]比较了矩形桨叶、常后掠桨尖的桨叶及CLOR桨尖气动外形的桨叶三种模型桨叶对直升机旋翼气动噪声的影响,结果表明CLOR 桨尖旋翼具有良好的噪声特性。此外,被动降噪也可通过优化噪声传递路径达到旋翼气动噪声向舱室透射的目的,如在机身壁板与内饰板间安放阻尼垫[4]或动态吸振器[5]。Navaneethan[6]比较了机身单板和双板结构附加阻尼前后的舱内噪声特性,并对声透射损失做了理论研究;虞汉文等[7]以某型直升机为研究对象,将飞行噪声数据作为输入,分析不同约束阻尼材料、吸音棉及装饰板组合下的舱内噪声,达到实验室条件下6 dB的降噪效果。……

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