声辐射模态在声场重构中的应用

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1、声辐射模态在声场重构中的应用55文章编号：1006—1355(2009)02-0055-04声辐射模态在声场重构中的应用杨东升，姜哲(江苏大学振动噪声研究所，江苏镇江212013)摘要：基于声辐射模态，对辐射声场的重构进行仿真研究，取得了令人满意的结果。声辐射模态包含声源几何形状的影响，利用声辐射模态可实现对任意复杂形状声源的声场重构。声源相对简单时，需要较少的测点数就可以得到很好的重构效果。对于复杂的声源辐射声场，重构中结合正则化方法保证重构的高效性与精确性。同时，探讨通过重构声源表面声压的方法来识别噪声源，经过模拟计算和可视化的实现，表明方法简单可行。关键词：声学；声辐射模态；正则化方法；

2、声场重构；声源识别中图分类号：TB532：TB115文献标识码：AApplicationofAcousticRadiationModestoAcousticFieldsReconstruction’YANGDong—sheng，JIANGZhe(VibrationandNoiseResearchDivision，JiangsuUniversityZhenjiang，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Basedontheacousticradiationmodes，thesimulationofthereconstructionofacousticpre

3、ssurefieldsisstudied．Andasatisfactoryresultisobtained．Theacousticradiationmodecontainstheaffectofthegeometricalshapeofsoundsources．Theacousticfieldsofarbitrarilyshapedsoundsourcecanbereconstructedusingtheacousticradiationmodes．Whenthesoundsourceisrelativelysimple，on—lylessmeasuringpointscanprovideve

4、rygoodresults．Fortheradiationofcomplexsoundsource，theregularizationmethodisusedtoguaranteetheaccuracyofthereconstruction．Meanwhile，thispaperat—temptstoidentifythesoundsourcebyreconstructingsurfaceacousticpressure．Afterthesimulationandvisualizationprocessing，themethodisfoundtobesimpleandfeasible．Keyw

5、ords：acoustics；acousticradiationmodes；regularizationmethods；reconstructionofacousticpressurefields；soundsourceidentification声场重构属于声辐射逆问题，它通过测量声场较接近的振动物体。针对复杂声源，该方法选择的中有限点的信息来逆推整个声场的情况。2O世纪基函数往往不能充分反映复杂声源的辐射性质，应80年代近场声全息技术的提出掀起了声场重构用受到限制。文献[7]提出了基于声辐射模态进行研究的热潮，之后众多学者将边界元、波叠加等方声场重构的方法，该方法将振动物体表面的声辐射法运

6、用于声场重构，取得了较好的效果。但这用声辐射模态和声场分布模态线性展开表示，展开些方法对于复杂的声源重构往往需要较多的测点表示唯一且收敛。因此，用较少的展开阶数就可以数，不便于工程应用。世纪之交，Wu等将赫尔获得较好的重构效果，所需测点数目较少。更重要姆兹方程最小二乘法(HELS)用于空间声场的重的是，该法包含了声源的几何形状的影响，可实现构，所需测点数较少，但是该法适合于球体或长宽对任意形状声源的声场重构。对于复杂形状的声源，基于声辐射模态和声场分布模态进行声场重构收稿日期：2008—05—16修改日期：2008—08—3O的方法显得更为有效，更具适用性。基金项目：国家自然科学基金资助项目(

7、50475120)本文基于声辐射模态，以嵌在刚性球体上的振作者简介：杨东升(1982一)，男，河北人，硕士生，主要从事振动与噪动活塞辐射的声场为例进行重构，并通过重构球体声方面的研究。表面声压识别声源。E—mail：xiaoyaoyouzhi@】26．oom。2009年4月噪声与振动控制第2期矩阵B(f1)对角线上的元素，P是声压测量值构成的1基本理论Ⅳ维向量。任意形状的振动表面5以圆频率OJ振动