耦合声辐射的理论研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

第2章 气固耦合声辐射理论与应用关键技术研究2.1 引言 6

2.2 薄板在不同媒质中振动及声辐射研究 15

2.2.1 薄板单元各元素的计算 17

2.2.2 媒质的有限元分析 22

2.2.3 薄板与媒质耦合振动分析 23

2.2.3.1 媒质单元与薄板单元相互作用 23

2.2.3.2 考虑相互作用的整个媒质动力平衡方程 27

2.2.3.3 薄板与媒质相互耦合方程式 28

2.2.4 耦合方程组时域求解 29

2.2.5 计及气固耦合薄板辐射声功率 32

2.2.6 实例计算 33

2.3 风机叶片气固耦合特性分析 35

2.3.1 有限元分析风机叶片 37

2.3.1.1 风机叶片有限元单元类型 37

2.3.1.2 叶片的运动方程 37

2.3.2 有限元分析叶片周围气体 38

2.3.3 风机叶片与空气耦合振动分析 40

2.3.4 耦合方程组求解 41

2.3.5 实例分析 42

2.4 风机叶片周期噪声模型研究 43

2.4.1 风机叶片周期噪声数学模型 46

2.4.1.1 气动声学基本方程 46

2.4.1.2 风机叶型方程 47

2.4.1.3 叶片周期噪声数学模型 49

2.4.2 计及气固耦合叶片噪声数学模型 51

2.4.3 噪声模型求解 55

2.4.3.1 叶片旋转噪声数学模型时域解 55

2.4.3.2 计及气固耦合噪声数学模型求解 56

2.4.4 实例计算 58

2.5 风机计及气固耦合声辐射控制 60

2.5.1 室内机噪声理论 63

2.5.1.1 脱落涡噪声 63

2.5.1.2 旋转噪声 64

2.5.1.3 结构振动辐射噪声 64

2.5.1.4 电动机的电磁噪声和机械噪声 65

2.5.2 主噪声源判断 65

2.5.2.1 试验设备及装置 65

2.5.2.2 实验各噪声频谱分析 66

2.5.2.3 主要噪声源 71

2.5.3 实施降噪方案 72

2.5.3.1 确定降噪方案 72

2.5.3.2 实施降噪方案 72

2.5.3.3 分析降噪效果 75

2.6 管道系统计及气固耦合声辐射研究 77

2.6.1 管道气固耦合理论分析 79

2.6.2 计及气固耦合诱发的声辐射 81

2.6.3 管道系统方程 81

2.6.4 管道系统气固耦合频率特性计算 85

2.6.5 实例计算 89

第3章 结构声辐射的理论与数值方法研究3.1 引言 97

3.2 奇异积分的非等参单元变换方法 114

3.2.1 声学基本方程 114

3.2.2 简谐振动下的Helmholtz方程 115

3.2.3 Helmholtz声学边界积分方程 116

3.2.3.1 内部问题 116

3.2.3.2 外部问题 120

3.2.4 Helmholtz边界积分方程中系数的计算 122

3.2.4.1 内部问题 122

3.2.4.2 外部问题 124

3.2.5 Helmholtz声学边界积分方程的统一形式 125

3.2.6 Helmholtz边界积分方程的离散与非唯一性问题 125

3.2.6.1 Helmholtz边界积分方程的离散 125

3.2.6.2 Helmholtz边界积分方程的非唯一性问题与CHIEF方法 127

3.2.7 奇异积分的非等参单元变换 129

3.2.7.1 Helmholtz声学边界积分方程的数值计算 130

3.2.7.2 奇异积分的坐标变换方法 132

3.2.8 数值算例 139

3.2.8.1 脉动球源 139

3.2.8.2 辐射立方体 141

3.3 Helmholtz边界积分方程的多频计算 143

3.3.1 级数展开的Helmholtz边界积分方程 144

3.3.2 数值计算与收敛性分析 147

3.3.2.1 数值计算 147

3.3.2.2 收敛性分析 149

3.3.3 非唯一性问题 151

3.3.4 数值算例 152

3.3.4.1 脉动球源 152

3.3.4.2 振荡球源 156

3.3.4.3 辐射立方体 158

3.4 复杂结构的声辐射解耦及其声辐射效率 161

3.4.1 结构声辐射的边界积分方程 161

3.4.2 解的非唯一性问题与CHIEF方法 163

3.4.3 结构的声辐射理论 163

3.4.4 广义特征值问题与结构的声辐射解耦 166

3.4.5 数值算例 168

3.4.5.1 脉动球源 168

3.4.5.2 辐射立方体 174

3.4.5.3 车腔结构 180

3.5 结构声辐射的灵敏度分析 183

3.5.1 结构振动的有限元分析 183

3.5.2 薄板的声辐射理论 184

3.5.3 结构声辐射的灵敏度分析 186

3.5.4 数值仿真 188

第4章 基于波函数法的耦合声辐射的系统理论研究 188

4.1 引言 200

4.1.1 声固耦合问题现有研究方法的优缺点比较 201

4.1.2 Trefftz方法 205

4.1.3 结构—声学灵敏度分析 206

4.2 基于间接Trfftz的波函数法理论 209

4.2.1 非耦合平板问题 212

4.2.2 非耦合的声学空腔内问题 220

4.2.3 结构—声学耦合系统内问题 233

4.3 多域问题 247

4.3.1 平板结构多域问题 248

4.3.2 声学腔体多域问题 255

4.3.3 结构—声学耦合系统多域问题 264

4.4 结构—声学耦合系统设计灵敏度分析 270

4.4.1 平板结构设计灵敏度分析 272

4.4.2 声学设计灵敏度分析 279

4.4.3 结构—声学设计灵敏度 284

4.5 相干激励下空腔声场分布规律研究 290

4.5.1 基本理论 291

4.5.2 结构—声学耦合模型 294

4.5.3 数值算例和讨论 296