第一章 绪论 1
1.1 前言 1
1.2 噪声研究的进展 2
1.2.1 噪声测试，声源诊断与声品质设计 2
1.2.2 噪声辐射理论研究 7
1.2.2.1 结构声辐射的机理分析 7
1.2.2.2 声辐射的灵敏度分析 9
1.2.2.3 流固耦合声辐射 10
1.2.3 噪声主动控制技术 12
1.2.4 CAE、数值化与可视化 15
1.2.4.1 声辐射的数值方法与仿真 15
1.2.4.2 可视化是研究噪声问题的方法 16
1.3 噪声研究未来发展方向 17
第二章 板结构声辐射声品质的基础理论研究2.1 引言 29
2.2 有限大板结构声辐射模型与特性研究 40
2.2.1 板结构声辐射声功率的理论计算 40
2.2.2 数值计算与分析 54
2.2.3 边界对板结构声辐射的影响 71
2.2.4 数值计算与分析 74
2.3 板结构边界与辐射声响度研究 94
2.3.1 特征频带与特征频带声强级 94
2.3.2 声响度模型 101
2.3.3 板结构辐射声响度及边界的影响 105
2.4 复杂边界板结构辐射声波动度模型与规律 125
2.4.1 波动度模型 126
2.4.2 复杂边界等效方程 129
2.4.3 板结构辐射声波动度 137
2.4.3.1 调制度对辐射声波动度的影响 140
2.4.3.2 调制频率对辐射声波动度的影响 143
2.5 任意形状板结构辐射声粗糙度研究 147
2.5.1 粗糙度模型 148
2.5.2 任意形状板结构处理方法 153
2.5.3 板结构辐射声粗糙度 161
2.5.3.1 调制音声压及对辐射声粗糙度的影响 164
2.5.3.2 调制音频率及对辐射声粗糙度的影响 166
2.5.3.3 结构模态密度及对辐射声粗糙度的影响 170
2.6 基于刚度的板结构辐射声响度研究 175
2.6.1 分层三角法函数 176
2.6.2 加筋板强迫振动方程 179
2.6.3 加筋板辐射声响度 184
第三章 气固耦合声辐射理论研究 205
3.1 引言 205
3.2 薄板在不同媒质中振动及声辐射研究 213
3.2.1 薄板单元各元素的计算 216
3.2.2 媒质的有限元分析 220
3.2.3 薄板与媒质耦合振动分析 221
3.2.3.1 媒质单元与薄板单元相互作用 221
3.2.3.2 考虑相互作用的整个媒质动力平衡方程 225
3.2.3.3 薄板与媒质相互耦合方程式 226
3.2.4 耦合方程组时域求解 227
3.2.5 计及气固耦合薄板辐射声功率 231
3.2.6 实例计算 231
3.3 风机叶片气固耦合特性分析 233
3.3.1 有限元分析风机叶片 235
3.3.1.1 风机叶片有限元单元类型 235
3.3.1.2 叶片的运动方程 236
3.3.2 有限元分析叶片周围气体 236
3.3.3 风机叶片与空气耦合振动分析 238
3.3.4 耦合方程组求解 239
3.3.5 实例分析 240
3.4 风机叶片周期噪声模型研究 242
3.4.1 风机叶片周期噪声数学模型 244
3.4.1.1 气动声学基本方程 244
3.4.1.2 风机叶型方程 246
3.4.1.3 叶片周期噪声数学模型 248
3.4.2 计及气固耦合叶片噪声数学模型 250
3.4.3 噪声模型求解 253
3.4.3.1 叶片旋转噪声数学模型时域解 253
3.4.3.2 计及气固耦合噪声数学模型求解 254
3.4.4 实例计算 256
3.5 风机计及气固耦合声辐射控制 259
3.5.1 室内机噪声理论 262
3.5.1.1 脱落涡噪声 262
3.5.1.2 旋转噪声 263
3.5.1.3 结构振动辐射噪声 263
3.5.1.4 电动机的电磁噪声和机械噪声 264
3.5.2 主噪声源判断 264
3.5.2.1 试验设备及装置 264
3.5.2.2 实验各噪声频谱分析 266
3.5.2.3 主要噪声源 270
3.5.3 实施降噪方案 271
3.5.3.1 确定降噪方案 271
3.5.3.2 实施降噪方案 271
3.5.3.3 分析降噪效果 274
3.6 管道系统计及气固耦合声辐射研究 276
3.6.1 管道气固耦合理论分析 278
3.6.2 计及气固耦合诱发的声辐射 279
3.6.3 管道系统方程 280
3.6.4 管道系统气固耦合频率特性计算 284
3.6.5 实例计算 287
第四章 结构声辐射的机理与数值方法研究4.1 引言 297
4.2 奇异积分的非等参单元变换方法 314
4.2.1 声学基本方程 314
4.2.2 简谐振动下的Helmholtz方程 315
4.2.3 Helmholtz声学边界积分方程 316
4.2.3.1 内部问题 316
4.2.3.2 外部问题 320
4.2.4 Helmholtz边界积分方程中系数的计算 322
4.2.4.1 内部问题 322
4.2.4.2 外部问题 324
4.2.5 Helmholtz声学边界积分方程的统一形式 325
4.2.6 Helmholtz边界积分方程的离散与非唯一性问题 325
4.2.6.1 Helmholtz边界积分方程的离散 325
4.2.6.2 Helmholtz边界积分方程的非唯一性问题与CHIEF方法 327
4.2.7 奇异积分的非等参单元变换 328
4.2.7.1 Helmholtz声学边界积分方程的数值计算 330
4.2.7.2 奇异积分的坐标变换方法 332
4.2.8 数值算例 338
4.2.8.1 脉动球源 338
4.2.8.2 辐射立方体 340
4.3 Helmholtz边界积分方程的多频计算 343
4.3.1 级数展开的Helmholtz边界积分方程 343
4.3.2 数值计算与收敛性分析 346
4.3.2.1 数值计算 346
4.3.2.2 收敛性分析 348
4.3.3 非唯一性问题 350
4.3.4 数值算例 351
4.3.4.1 脉动球源 351
4.3.4.2 振荡球源 356
4.3.4.3 辐射立方体 358
4.4 复杂结构的声辐射解耦及其声辐射效率 361
4.4.1 结构声辐射的边界积分方程 361
4.4.2 解的非唯一性问题与CHIEF方法 362
4.4.3 结构的声辐射理论 363
4.4.4 广义特征值问题与结构的声辐射解耦 366
4.4.5 数值算例 368
4.4.5.1 脉动球源 368
4.4.5.2 辐射立方体 374
4.4.5.3 车腔结构 380
4.5 结构声辐射的灵敏度分析 383
4.5.1 结构振动的有限元分析 383
4.5.2 薄板的声辐射理论 384
4.5.3 结构声辐射的灵敏度分析 387
4.5.4 数值仿真 388
第五章 主动吸声方法的理论研究 400
5.1 引言 400
5.2 具有气流的穿孔板主动吸声方法研究 417
5.2.1 通过改变穿孔板背后空腔深度的主动吸声原理 419
5.2.2 具有气流的穿孔板主动吸声原理 428
5.2.2.1 吸声系数测量方法 428
5.2.2.2 具有气流的穿孔板主动吸声原理 431
5.2.2.3 主动控制部件与装置 437
5.2.2.4 最优吸声系数条件下的控制算法 441
5.2.2.5 数值计算 442
5.3 基于特性阻抗的主动吸声研究 445
5.3.1 吸声材料的声阻抗与吸声系数 446
5.3.2 通过调节刚性壁位置改变阻抗的主动吸声方法 451
5.3.3 通过阻抗控制器调节阻抗的主动吸声方法 460
5.3.3.1 两个麦克风测量吸声系数的原理 460
5.3.3.2 通过阻抗控制器调节阻抗的主动吸声原理 464
5.3.4 数值计算 470