统计能量分析原理及其应用PDF电子书下载

第一章 概论 1

§1.1 统计能量分析（SEA）的发展背景 1

§1.2 发展简史 2

§1.3 统计能量分析的适用范围及发展近况 6

§1.4 本书内容简介 7

第二章 统计能量分析基本原理 9

§2.1 引言 9

§2.2 子系统的确定 10

§2.3 子系统间纯功率流 11

§2.5 子系统间功率流平衡方程的普遍形式 13

§2.4 两个受档子系统间纯功率流基本关系 13

§2.6 互易原理 14

第三章 典型子系统统计能量分析参数 17

§3.1 引言 17

§3.2 单自由度振子系统 17

1.无阻尼自由振动 17

2.有阻尼自由振动 18

3.单频强迫振动 19

4.随机强迫振动 20

§3.3 一维杆纵向和扭转振动系统 22

1.一维杆纵向振动的模态密度 22

3.一维杆纵向振动的输入阻抗 25

2.一维杆纵向振动能量密度、模态能量和功率 25

§3.4 一维梁横向振动系统 26

1.弯曲波速和群速度 27

2.梁横向振动的模态密度 28

3.梁横向振动点激励力的输入阻抗 29

§3.5 二维板壳振动系统 29

1.二维平板振动系统的模态密度 29

2.圆柱壳的模态密度 31

3.有限平板的平均输入导纳与输入功率 33

4.无限板的输入导纳 35

§3.6 三维声场波动系统 36

1.声场的有关统计能量分析参数 37

2.声场的模态密度 38

3.脉动刚性平板的辐射功率和辐射阻抗 40

4.脉动刚性球辐射功率、辐射比和辐射阻 40

第四章 结构振动与声的耦合作用 43

§4.1 引言 43

§4.2 机械激励无限板的振动与声的耦合作用 44

1.机械激励无限板振动的声辐射特性 44

2.机械激励无限板振动的辐射功率和辐射比 46

§4.3 机械激励有限板的振动与声的耦合作用 46

1.声快（AF）振动 46

3.受机械激励有限结构的辐射比 47

2.声慢（AS）振动 47

§4.4 非共振振型与声激励板的强迫响应 49

§4.5 声激励有限板振动与声的耦合作用 51

§4.6 声激励无限板振动与声的耦合作用 53

§4.7 隔板的声传递损耗特性 54

第五章 模态密度 57

§5.1 引言 57

§5.2 复杂结构的模态密度 57

1.平板的声快和声慢子系统的模态密度 57

2.圆柱薄壳的声快和声慢子系统的模态密度 58

3.双曲率壳（球）的模态密度 59

4.锥壳的模态密度 60

5.蜂窝（夹层）板壳结构的模态密度 61

6.正交各向异性板的模态密度 62

7.预曲板的模态密度 62

8.受平面力作用板的模态密度 62

9.弹性基础上硬壳的模态密度 63

10.带开孔蜂窝夹层截锥壳的模态密度 63

§5.3 模态密度测量方法 63

1.模态计数法 64

2.导纳法 64

§6.1 引言 68

第六章 内损耗因子 68

§6.2 典型子系统的内损耗因子 69

1.结构损耗因子 69

2.子结构间连接边界损耗因子 72

3.子结构的声辐射损耗因子 73

4.子结构的内损耗因子 73

§6.3 统计能量分析中子系统的总损耗因子 74

1.稳态总损耗因子 74

2.瞬态总损耗因子 75

1.模态内损耗因子测量方法 76

§6.4 内损耗因子测量方法 76

2.频带平均内损耗因子测量方法 77

第七章 耦合损耗因子 80

§7.1 引言 80

§7.2 两个共振子间的耦合损耗因子 81

1.对振子的输入功率 82

2.共振子间的传递功率 82

3.受挡共振子间的功率流 85

4.耦合共振子间的功率流 85

5.频率平均的共振子间功率流 87

§7.3 二振型群间的耦合损耗因子 88

1.子系统的振型群 88

2.二振型群间的相互耦合作用 89

3.二振型群间的耦合损耗因子 91

§7.4 声场与结构间的耦合损耗因子 91

1.有限平板的辐射比 92

2.圆柱壳结构的辐射比 94

3.说明 94

4.简例 94

§7.5 声场间的耦合损耗因子 95

§7.6 结构间的耦合损耗因子 96

1.点连接两子结构间的受挡耦合损耗因子 97

2.点连接两子结构间的耦合损耗因子 99

3.梁板点连接的耦合损耗因子 100

4.梁—梁点连接的耦合损耗因子 101

5.线连接两子结构间的耦合损耗因子 102

§7.7 非保守耦合共振子间的相互耦合作用 104

§7.8 耦合损耗因子的测量方法 106

1.声场间耦合损耗因子的测试方法 107

2.结构间耦合损耗因子现场稳态测试方法 107

3.两结构间耦合损耗因子瞬态测试方法 110

4.忽略连接边界耦合阻尼的耦合损耗因子测试方法 110

5.测试结构间耦合损耗因子的增大阻尼法 111

6.耦合损耗因子现场测试修正方法 111

1.一般点源的输入功率 114

§8.2 点源的输入功率 114

第八章 输入功率 114

§8.1 引言 114

2.有限接受系统的输入功率 116

§8.3 线源的输入功率 117

§8.4 面源的输入功率 117

1.一般面源的输入功率 117

2.板壳振动对声场的输入功率 118

3.声场对板壳元件的输入功率 119

4.湍流边界层脉动压力对板壳的输入功率 119

§8.5 输入功率的测量方法 120

§9.2 系统的平均动力响应 121

1.单模态均方响应与能量的关系 121

第九章 系统动力响应估计 121

§9.1 引言 121

2.多模态均方响应与能量的关系 122

3.系统应变（应力）与能量的关系 123

4.动力响应估计 125

§9.3 均方响应的方差 127

1.方差来源 127

2.单个系统均方响应的方差 128

3.耦合系统均方响应的方差 128

4.耦合系统单个模态均方响应的方差 129

5.耦合系统多模态均方响应的方差 131

§9.4 安全因子与置信区间 132

1.置信系数的计算 132

2.置信上限与安全因子 133

3.置信区间 133

4.实例应用说明 134

§9.5 响应（应力）集中因子与相关效应 136

1.单个共振子系统对窄带激励的响应 136

2.单个模态应力集中 137

4.多模态系统对窄带激励的响应——相关效应 138

3.双共振子系统对窄带激励的响应 138

5.响应集中因子 139

第十章 统计能量分析工程应用 141

§10.1 引言 141

§10.2 划分子系统 141

1.识别外界激励源 142

2.划分出待求动力响应的独立子系统 142

3.根据模态相似原则划分子系统 142

4.确定模态群间的耦合性质及功率传递路线 142

1.频率带宽的选取 143

2.统计能量分析模型系列 143

§10.3 分析带宽与统计能量分析模型系列 143

§10.4 系统能量计算及简化近似方法 144

1.两个子系统的能量计算 145

2.三个子系统的能量计算 145

3.四个子系统的能量计算及简化近似方法 145

§10.5 噪声降低 148

1.隔板的噪声降低 148

2.含有多个子结构系统的系统噪声降低 149

§10.6 飞行器圆柱壳仪器舱段声振环境预示与试验结果比较 151

2.声路线传递试验与统计能量分析预示 153

3.机械路线传递试验与统计能量分析预示 153

1.声与机械路线联合传递试验与统计能量分析预示 153

§10.7 导弹头部圆锥壳舱段的声振环境预示与试验结果比较 154

1.输入功率 154

2.各子系统的模态密度 155

3.SEA模型Ⅰ（只考虑f≤1000Hz）的耦合损耗因子 155

4.SEA模型Ⅱ（只考虑f≥2000Hz）的耦合损耗因子与内损耗因子 157

5.SEA模型Ⅲ 158

6.结果比较 159

§10.8 再入飞行器椭圆锥壳舱段声振环境预示与试验结果比较 160

附录 164

名词术语索引 170

主要参考文献 173