平板结构声辐射效率测试实验方案分析解析课件.ppt

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1、平板结构声辐射效率测试实验方案组员：姚晓辉、施天润、卫政宇、余江凌、陈林、莫诗婕、甘安琴主要内容注意事项测量方法实验环境需要测量的量声辐射效率的定义一、声辐射效率的定义声辐射效率是反应结构辐射能力的一个重要指标，在噪声控制工程中，为了衡量结构的声辐射能力，往往需要知道其声辐射效率。声辐射效率的定义为：（式1.1）一、声辐射效率的定义其中：表示振源表面振动速度平方的时间平均值。为结构振动表面积；为空气的特性阻抗（取20表示结构辐射的声功率；时为415）；一、声辐射效率的定义对式1.1进行变形可得如下表达式：将上式两边取对数，并乘以10可得：（式1.2）

2、（式1.3）一、声辐射效率的定义上式左边项称为辐射指数，右边第一项是声功率级，第二项是速度级。当取时（注此时），有限平板的声辐射指数为：，式中和分别为辐射的声功率级和振动结构的振动速度级。（式1.4）二、需要测量的量由（式1.4）可知，要测试平板的声辐射效率，所需测量的值有：1、平板的表面积2、结构振动速度级3、结构辐射的声功率级三、实验环境米尺声强探头B&K声学测量软件平台PULSE噪声振动测试系统B&K3560C前端计算机三、实验环境谱分析软件VS302USBMATLAB7.0噪声信号发生器ZN1681功率放大器GF-10激振器JZ-2A加速度传

3、感器YD5电荷放大器SD-6A通用计算机P41.7/256试件支架Microphone输入线四、测量方法结构振动表面积可用米尺测其长宽求得（平板结构）；结构辐射的声功率级的测量方法一般有声压法和声强法；结构的振动速度级，可由加速度计测得加速信号后，利用测试仪或动态分析仪中的积分功能来进行测量；四、测量方法--测声功率传统的测量方法是用声压法测量的，要在声源的远场测量，这样测得的声功率是整个结构的平均值，不易得到局部的声辐射效率。利用声强法测量声功率可以排除相邻声源的干扰而测量出结构局部的声功率。故利用声强法测声功率四、测量方法--测声功率声强法包括定

4、点式测量法和扫描式测量法，后者具有测量速度快、操作简单等优点，所以这里使用声强扫描法测声功率级。（测量标准使用GB/T16404.2—1999）如果被测声源的形状如一展开的板或壳形振动面，则测量面元与声源表面的平均距离不应小于200mm。四、测量方法--测声功率在选定的测量面的每个面元上，沿着规定的路线连续移动（扫描）声强探头，进行扫描操作时，应准确遵循规定的扫描路线（路线如下图所示），探头轴线始终保持与测量面垂直、探头移动速度要均匀。四、测量方法--测声功率根据下列公式计算每个测量面元每个频带的局部声功率：（式4.1）（式4.2）四、测量方法--测

5、声功率式中——第i个测量面元上测量的面元平均法向分量声强的均值；——第i个面元的局部功率；——i面元上两次扫描测得的——第i个测量面元面积；；四、测量方法--测声功率按下式计算每个频带的噪声源声功率级：式中——第i个面元的局部功率；——测量面元总数；——基准声功率。（式4.3）最终按1/3倍频程给出声功率级四、测量方法--测振速测量系统如下：信号发生器功率放大器激振器信号采集分析系统电荷放大器加速度传感器试件四、测量方法--测振速激励条件：激振方式通常可以分为稳态正弦激振、随机激振和瞬态激振三种。稳态正弦激振是最普遍的激振方法，它是借助激振设备对被测

6、对象施加一个频率可控的简谐激振力。其优点是激振功率大，信噪比高，能保证响应测试的精度。为了测得整个频率范围内的频率响应，必须用多个频率进行试验以得到系统的响应数据。四、测量方法--测振速瞬态激振为对被测对象施加一个瞬态变化的力，是一种宽带激励方法。可以快速测试出被测对象的频率特性。随机激振是一种宽带激振，一般用白噪声或伪随机信号为激励信号。可以利用分析仪器对正在运行中的被测对象作“在线”分析。四、测量方法--测振速因为平板的振动是多阶振动的合成，故对平板的声辐射效率进行测量就要对各阶频率的声辐射效率进行测量分析。并且测量要保持相当的精度。所以应使用稳

7、态正弦激振，且在规定的频率范围内，按1/3倍频程分别对每个中心频率所对应的的振动速度级进行测量。四、测量方法最终测得：按1/3倍频程给出的声功率级按1/3倍频程给出的振动速度级平板的面积代入（式1.4）即可求得1/3倍频程的平板声辐射效率五、注意事项测量声功率级时，应使声强探头移动速度控制在0.1~0.5m/s范围内，最大极限速度为3m/s，以减少其测量误差。扫描测量时，要保持探头在一个水平面上,且由于声强具有方向性，所以应保持探头方向一致。在扫描各个测量面的过程中，不要碰撞声源连线，保证声源稳定。五、注意事项测量振动速度级时测点的选择应尽量避开板子

8、的对称轴线（一般对称轴线处易出现节线，若测点位于此处，会导致测量结果失真。）加速度计的电缆要固定可靠，以免引