林天然， 李 震

(青岛理工大学 结构声与机械故障诊断实验室,青岛 266520)

统计能量分析(statistical energy analysis, SEA)是一种用以预测复杂耦合系统中各子系统间高频能量流的常用计算方法。由于复杂耦合结构各子系统在中高频段的模态比较密集，且相邻模态的固有频率间隔通常小于其对应模态的半功率频带，因而在高频响应分析中很难完全分离相邻模态的模态响应，从而无法准确确定各子系统单一模态间的能量传递。同时常用数值分析方法如有限元法(finite element analysis, FEA)和边界元法(boundary element analysis, BEA)由于在高频分析时需要使用大量单元以保证最低计算精度且结果往往存在很大不确定性，因而其在高频响应预测方面具有很大局限性。而SEA由于能够在子系统具体声振特性未知条件下通过统计方法快速估算复杂耦合系统各子系统间平均高频声振能量传递，早在19世纪六七十年代就被成功用于航天器发射阶段产生的高频振动预测并取得良好效果[1]。其后SEA得到越来越多科研工作者的重视并被逐渐推广应用到各种复杂工程结构如船舶舱室声压和噪声传递路径分析[2]；火车高频声振特性分析[3]；隧道内噪声及隧道口向外辐射噪声分析及隧道声学设计[4]等高频声振能量预测中。

SEA方法最早始于1962年Lyon等提出的双线性耦合振子功率流计算方法并在其基础上发展而来。通过计算两个受随机激励且相互独立振子间的功率流，得到了守恒系统耦合结构间的功率流正比于两个子系统的平均模态能量之差，且总是从具有高模态能量的子系统流向低模态子系统的重要结论。……