声辐射阻抗的实验测量法与可实现技术研究.docx

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1、武汉理工大学硕士学位论文学位论文题目声辐射阻抗的实验测量法与可实现技术研究摘要随着社会经济的发展，生活水平的提高，人们对安全、舒适的生活环境的需要越来越强烈。但现代工业、建筑业和交通运输业的迅速发展导致了噪声污染也越来越严重。噪声不同程度地影响人的精神状态和生活质量，因此必须对噪声加以控制。由集中参数模型理论知，结构向外辐射的声功率可以表示为结构表面单元的体积速度和其声辐射阻抗矩阵的乘积。从而，通过对结构表面的声辐射阻抗矩阵的优化就可以达到降噪的目的。本文主要研究了声学结构表面的声辐射阻抗实验测量方法。设计了4套实验装置，并验证了实验装置测量结果的有效

2、性与精确性。通过测量实例对实验法求解结构声辐射阻抗的进行了进一步的研究。主要研究工作及结论如下：（1）建立了几种经典声学结构的声学网格模型并导入到Virtual.Lab.Acoustics中进行了声学响应计算，得到了相应声辐射阻抗的数值解。（2）根据集中参数模型的理论和实验法测量辐射阻抗的原理，设计了尺寸大小不同的4套实验测量装置，搭建了实验测量系统。（3）对研究影响实验测量结果精确性的主要因素进行了研究，发现主要因素为实验装置的气密性，扬声器的直径、功率和两个麦克风的灵敏度及它们之间的相位响应。调整与排除这些因素使实验测量结果精确性得到了较大的提高。

3、（4）对实验装置进行校准，并用实验装置模拟无限大障板上的圆形活塞声源，通过实验测量得到的实验解与解析解的对比验证了该实验测量方法的有效性，并且得到了每套实验装置的适用频率范围。（5）对比四种经典声学结构声辐射阻抗的实验值与数值解，发现实验装置能准确测量出实际条件下的声辐射阻抗，可作为数值法的一种替代方法。VI武汉理工大学硕士学位论文（6）对空箱体外表面辐射阻抗进行测量，验证了实验测量法求解三维结构表面声辐射阻抗的有效性。之后对柴油机缸盖的声辐射阻抗进行了测量，表明实验法在求解具有复杂表面形状的结构的声辐射时具有较大优势，同时也揭示了结构表面形状优化适用

4、于低频范围内的声辐射，对高频的声辐射作用较小。关键词：声辐射阻抗，阻抗矩阵，声优化，边界元法AbstractToday,peoplehavemoredemandaboutthecomfortandsecurityofthesurroundings.However,therapiddevelopmentofthemodernindustrialconstructionandtransportationindustryleadingmoreandmoreseriousnoisepollution.Noiseaffectmentalstateandlivin

5、gqualityofpeopleinadifferentdegree.Thus,somemeasuresmustbetakentocontrolthenoise.Inlumpedparametermodel,theacousticpoweroutputofavibratingofstructurecanbewrittenintheresistancematrixwiththevolumevelocitiesofthesurfaceelements.So,thenoisecanbelowerbyoptimizingtheradiationresistan

6、ceofstructure.Thus,thesolvingoftheresistancematrixisveryimportant.Inthispaper,theexperimentalmethodofmeasuringradiationresistanceofthestructureshavebeendeveloped.Then,theaccuracyandtheeffectivenessoftheexperimentalsetuphavebeenverifiedbymeasuringtheself-resistanceandcross-resist

7、anceofthebaffledcircularpiston.Furtherresearchhavebeenconducted,whichsuggestedthattheexperimentalmethodcanbeanalternativemethod.Detailsoftheresearchandconclusionsarelistedasfollows:(1)AcousticgridmodelofthefouracousticstructureshavebeenbuiltandimportedtoVirtual.Lab.Acoustics,and

8、thus,theacousticresponseofthestructureshavebeen