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《噪声源识别的近场声全息方法和数值仿真分析_于飞.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第卷第期振动工程学报年月噪声源识别的近场声全息方法和数值仿真分析’于飞陈剑周广林陈心昭合肥工业大学动态测试中心合肥,摘要将近场声全息用于噪声源的识别和定位,对不同类型噪声源的数值模拟结果和理论分析表明对于复杂声源,,并且能很好地分辨出各噪声采用近场声全息方法可以精确地定位噪声源源振幅的强弱在波数域加窗滤波后,声压测量的误差对声源识别结果的影响不大。并对重建结果误差的产生原因及近场声全息相关参数的选取原则做了详细的分析,对工程测量和噪声控制有一定的指导意义。关键词噪声控制近场声全息声源识别波数中图分类号随着社会的进步,人们对生活、生
2、产环境的要求程,甲’,夕,,,也越来越高其中噪声级是环境评价的一项重要指。,,,,,标在噪声控制过程中可以控制声音的传播路径式中为空间点的复声压是直角坐标,,,。一爪为特征波数,。也可以对噪声源加以控制若采用后者准确地找出的函数为声。,,。噪声产生的根源是非常关键的上世纪年代初速几为特征波长。,,,美国宾夕法尼亚大学学者和方程的边界条件户分别为提出了基于空间声场变换的近场声全息平面的边界条件和边界’。。,方法〔卜〕近场声全息因其可以由一个测量面的声条件对于的空间为自由声场的情况即所有,、,,可压标量数据反演和预测另一测量面上的声压
3、微粒声源均位于一平面以下由格林公式以得到、,,速度矢量声强等重要声场参量受到各国研究人员方程的解即空间内任意一点的声压为,,二,,,二、了,,尹,二二,,及一些相关公司的重视在过去年中得到了重大,一汗,一的发展,在国外还出现了一些商业化的设备和软件。日‘,‘夕一夕一少上世,纪年代末国内一些学者对此方法开始了研,表示积分在无穷大的边界平面上进行为无究中科院武汉物理所对编磐表面振动模态做了研〔,一〕穷大平面的格林函数究哈尔滨工程大学对基于边界元法的水下近。,,一一穴沂场声全息也做了一定的研究固清华大学汽车工程、,少,‘奋允,系对非近场
4、声全息确定噪声源进行了研究但重建,‘一’。。〔〕式中丫才十犷分辨率不高只能大概的定位噪声源为了能够,,定义二维傅立叶变换为准确定位噪声源分辨相邻声源的强弱本文用近场,,·,声全息方法研究近场声压测量与多点不同声源的关‘一‘,一,,了下,、。一系从而准确定位各声源判别各声源强弱并通过。盯,,对式两边取二维变换并由二维卷积公数字仿真模拟分析近场声全息参数的选取原则和重建系统的适定性。式可得二,,,刀刀,,,刀,,,,,、,,,,,式中为的二维变换近场声全息原理其解析表达式为,止‘。,,,,可由理想流体媒质中小振幅声波的波动方程,,,,
5、,奋二方掩以得到不依赖于时间的单频声波场的国家自然科学基金资助项目编号及安徽省自然科学基金资助项目编号一一一一收稿日期修改稿收到日期振动工程学报第卷,,‘寿·‘二,一“’当对弓蕊矿时在声场预测式中定义为,,。法·“一‘’二,,二算子夕无为算子二者统称为。,,,算子在声场预测的过程中当对弓矿时由已当三二尸时二,,,,二,,,。,,,知波数域声压尸求二,,,仅需要发生相位上的变化当对十麟矿时边界条件的形式为,、,算子的模随着百的增大而减刁因此,,,,击。召蔽不蔽瓦助二,,,。尸岛,,。尸的模也随之减小引人波数域的误差成其二维变换与一平
6、面微粒法。,,,走,分也和波数域声压一样作相同的变化在波数域中向振速的二维变换快关系为,二,,,,对麟矿称为辐射圆为特征波数波数位于圆户一,式中。为声介质的密度。内的辐射声波为不随传播距离衰减的传播波波数,,,位于圆外的辐射声波为随传播距离按指数规律迅速将式代入式式可以分开衰减的倏逝波。写为,二,,,。二,‘汤一在声全息重建式中重建面的声压,,,,,。二,,“·‘和微粒法向振速的二维盯变换可由已知的尸,,,,‘‘,,,尸中乘上的逆算子万和得到当时式分别表示了平面万‘和‘‘、一‘,,,’上的声压与一边界面的声压和微粒法向的表达式分别
7、为万叩。,,·。。。,,,振速之间的关系其实由式对于任意的气。一、。一由此可知当》时八弃蔽。两平面一和可以建立更一般二二,‘去·一’,,‘,‘·‘’一’,,“两庵、万七幻也就的关系,’‘,尸乏二,汤,,二,尸走二,差,,鑫··一、是说的逆算子厂和嵘对于高波数的误差具。,,一、,,,,、。二,,,“·‘二一、’丧二有指数放大作用当不大时设一户,万’,则、即把波数为附近的误差放大由式可得已知平面的声压或微。。,以,了近倍必须采取波数域加窗祛除高波数误粒法向振速可以预测出更远处一的声压情况差成分对重建结果的影响。通过公式可以很方便的推出
8、的微粒法,,,文〔〕提出了一种非常简单的窗函数在截止波向振速由此可以进一步地导出二阶声场参量声强数。处采取平滑处理,其表达式为及远场的指向性等当已知全息面的声压之、夕。,二。一一〕、数据也可以反演更近表面重建面的声压和告,。,了、左微粒法向振速此时
