基于局部测量的复杂封闭空间结构表面声振响应重建方法
2021-06-09张兴旺初长宝寇桂岳
南昌工程学院学报 2021年6期
肖 悦,张兴旺,初长宝,盛 敬,寇桂岳
(南昌工程学院 机械工程学院,江西 南昌 330099)
复杂封闭空间结构(如汽车、船舶和飞机等)的内部声场主要由结构声和空气声两部分组成,其中结构声是由于外界激励引发结构振动进而向腔内辐射噪声产生的,是形成腔内声场的最主要因素。因此获取振动结构表面的声振信息,对于实现声场特性分析和噪声优化控制有着重要的理论意义[1]。
采用在振动结构表面安装加速度计的方法可直接获取振速信息,但这种接触式测量会影响结构表面振动特性[2],也无法得到振动结构的表面声压信息。近场声全息(Nearfield Acoustic Holography,NAH)技术[3-4]作为一种强大的声场可视化和声源识别的声学前沿技术,具有高效准确、信息量大等显著优势。通过测量声源表面近场范围内的声学数据,利用空间声场变换算法,重建出声源表面甚至整个空间声场的声学信息。该方法属于非接触式测量,不会造成结构—声传递特性的改变。
常规NAH技术必须满足自由场条件[5],然而在实际应用中,全息测量面背侧往往存在无法移除的干扰声或者反射声(如机舱、车厢等封闭空间的现场测量),自由场条件难以满足[6-7]。为了将NAH技术从自由声场扩展到非自由声场,声场分离方法被引入到NAH的声学前处理过程[8-9]。根据NAH声场空间变换算法的不同,目前已发展出如空间Fourier变换法[10]、统计最优法[11]、边界元法[12-13]以及等效源法[14-15]等多种声场分离技术,其中等效源法可适用于任意形状声源,在计算精度和效率方面具有较大优势。……
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