海洋工程船噪声测量分析与控制措施研究

本文通过选取85 m多用途海洋工程船在航行工况下,选取了在主机85%MCR、100%MCR下进行了船舶舱室噪声测量.总结海洋工程船在每种工况下的噪声分布特点、声压级强度、舱室是否超标、船员噪声暴露等级是否符合规范以及找出每种工况下造成舱室超标的具体频率范围及声源种类.最后,通过研究各种主要设备的降噪措施及控制技术的发展趋势,提出海洋工程船噪声控制由被动降噪转变为主动降噪的声学设计理念.     

阻尼对船舶舱室降噪效果分析研究

通过VAONE软件建立噪声分析简化模型,分析阻尼类型、阻尼厚度和不同敷设位置下阻尼的降噪效果.在激励源舱室敷设阻尼对激励源舱室无明显降噪效果,在激励源舱室敷设阻尼材料可以降低非激励源舱室噪声量,并且约束阻尼效果要优于自由阻尼效果;在非激励源舱室敷设阻尼材料对激励源舱室噪声没有影响,在非激励源舱室敷设阻尼材料可以有效降低舱室噪音,并且阻尼型式对降噪效果影响不大;随着阻尼厚度增加,阻尼降噪效果降低.     

基于统计能量分析法的机舱噪声分析

利用VA One软件建立机舱的统计能量分析模型.检验模型适用于统计能量分析方法,确定模型参数.通过分析模型计算结果,发现舱室声压级曲线和子系统间耦合损耗因子息息相关.对比分析结构激励和空气激励产生的噪声量,验证舱室噪声主要是由结构激励引起.通过分析发现机舱顶棚内装材料对集控室噪声的影响很小,在对机舱舱室进行噪声预报时,可以不予考虑.     

基于CAA的高速动车组气动噪声仿真研究

随着列车运行速度的提高,气动噪声在总噪声中所占的比重越来越大,降低气动噪声已成为影响高速铁路可持续发展的关键问题。在理论研究基础上,采用了混合法来研究高速动车组受电弓周围的气动噪声特性。首先,对高速列车在RANS(雷诺平均模拟)方法计算下的统计结果进行分析,研究高速列车受电弓区域的流场特征。然后,应用非线性声学求解方法(NLAS)研究近场噪声,分析了不同部位对气动噪声的贡献。最后,采用FW-H声学比拟方法来分析远场气动噪声,通过不同测试点研究了远场噪声分布特性。     

基于统计能量方法的海洋平台噪声控制

应用声振VA ONE软件建立海洋平台的统计能量分析模型,对海洋平台进行舱室噪声预报分析,求解出平台生活及工作舱室的噪音值;依据噪声控制理论,从接受者、传播途径以及噪声源等方面对典型超标舱室提出降噪措施;通过对比隔振降噪措施得出,对主要噪声源和目标舱室实施隔音降噪处理,降噪效果明显,同时在实际建造过程中有较强的可行性和经济性。     

高速铁路箱梁桥-声屏障结构振动噪声初探

声屏障是轨道交通重要的降噪措施之一,但在列车经过时声屏障同样会产生振动成为向外辐射噪声的声源.以内折型声屏障为研究对象,将其简化为适用于声学计算的板壳单元,通过建立高架线路结构的有限元模型,以中国高速铁路无砟轨道谱作用下的声屏障以及箱梁桥-声屏障的动力学响应作为声学边界条件,基于有限元-边界元理论分别求解单独声屏障和箱梁桥-声屏障的声辐射特性,初步探究了声屏障对高架路段结构声辐射的影响,在此基础上进一步考虑了地面反射的作用.研究结果表明:声屏障的振动形式主要表现为水平局部振动以及垂向整体振动,水平局部振动对自身结构噪声辐射的影响最大,其结构噪声集中在0～180 Hz的低频段,与桥梁结构噪声频率范围重合度较高;桥梁上安装声屏障后的振动分布发生明显地改变,使得声压在部分频段内降低,周围声场的分布也发生了明显变化而且总体上声压增加了1～2 dB;刚性地面的反射会使整个声场的声压增大,声压增加值最大可达5 dB.因此,声屏障对高架线路的整体结构声辐射能够产生很大的影响,考虑地面反射的作用后更加显著.     

受电弓区域气动激励特性及其对车内噪声的影响

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h-1速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性;基于统计能量分析方法建立了简化的受电弓区域车内噪声预测模型,分析了2种激励对车内噪声的影响。研究结果表明:受电弓底板上的脉动压力具有显著的低频特性,随着频率升高,受电弓底板上脉动压力的幅值迅速减小;受电弓底架和绝缘子尾涡是影响受电弓底板上脉动压力幅值的主要因素;对350 km·h-1的高速列车气动噪声问题,波数滤波方法能够较好地将2种激励分离;受电弓底板上的声学压力幅值远小于对流压力,主要的差异频段为800~3 500 Hz,最大差异接近20 dB, 随着频率增加,二者差异变小;虽然声学压力的幅值远小于对流压力,但其对车内噪声的影响却大于对流压力,当频率高于2 500 Hz后,声学压力激励导致的车内声压级响应比对流压力高约10~20 dB,这是由于2种激励在波数空间内的能量分布差异,使得声学压力具有更高的透射效率,特别是当频率高于结构的吻合频率后,声压的贡献占绝对优势,对车内噪声的影响不可忽视。      

高速列车低噪声设计中的部件声学指标分解方法

提出了一种基于整车噪声仿真分析的部件声学指标分解方法；将高速列车的部件声学指标按类型分为声源指标和路径指标2种主要形式，分别基于声线法和统计能量分析方法建立了高速列车的车外噪声预测模型和车内噪声预测模型，通过选定的初始参数作为计算输入，预测车外、车内噪声，并与车辆顶层声学指标进行差异化对比分析；基于声源贡献、路径贡献与参数灵敏度分析，考虑多目标优化，确定了声源部件和路径部件的声学指标。研究结果表明:噪声源的指标分解，基于整车车外噪声仿真分析，当车外噪声预测结果满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时，此时的声源参数输入即可作为一组声源指标分解结果；对于传声路径的指标分解，基于整车车内噪声仿真分析，当车内噪声满足声学设计目标且设计裕量在可接受范围之内时，此时的路径参数输入即可作为一组路径指标分解结果；当声源指标或路径指标不满足整车噪声要求时，则需要进行声源或路径的贡献分析，计算主要贡献声源或路径的参数灵敏度，通过对主要贡献声源或者路径进行修正迭代，使之最终满足声学设计目标；低噪声设计需要不断综合多项指标的反馈，合理地调整部件声学指标，确保声学指标分解满足顶层目标，且具有可行性。      

铁路客车结构-声耦合系统的声学特性

随着轨道车辆行业的高速发展,客车室内的噪声特性已成为衡量其质量的重要标志之一.由于车室内噪声不仅与结构的振动特性有关,还与系统声学特性有密切关系.为此以某型客车为研究对象,创建了客车室内结构—声耦合的有限元模型,分别对车身结构模型、室内空腔声学模型以及车体结构—声耦合模型进行了模态分析和频响分析,研究室内低频噪声的形成机理,得到室内声场的分布规律,可为提高室内低频噪声品质而进行的声学设计研究提供依据.     

高速铁路环境噪声评价标准及应用

实现运输高速化是我国铁路发展的重要战略目标.针对我国目前正积极修建客运专线,并正在为修建高速铁路进行前期预研,因此,开展我国高速铁路噪声影响评价方法的研究十分必需.本文为此作了以下几方面工作:基于环境保护和声学分析,对高速铁路噪声影响中人群反应、人群烦扰度与噪声级的相关关系、噪声影响评价量、评价标准详细内容及其应用分别进行了探讨,作为一个应用实例,对泰国苏瓦纳布米机场连接线噪声进行了评价.最后,提出了对我国高速铁路噪声影响评价标准的借鉴意义.     

Slat noise suppression using upstream mass injection

A new approach,mass injection near the slat cusp,is proposed for the suppression of slat noise.The mechanism and efciency of the slat noise suppression using upstream mass injection are numerically studied with hybrid Reynolds-averaged Navier-Stokes simulation/Large eddy simulation（RANS/LES）of a three-component high-lift model.Ffowcs-Williams and Hawking（FW-H）integration is employed to obtain far-field acoustic characteristics.Results show that with injection,aerodynamic capability of the high-lift devices is sustained.In addition,a considerable noise reduction is observed in the downward direction.With detailed analysis of the time-averaged and instantaneous flow fields,two mechanisms are identified as the reason accounting for the noise suppression：upstream mass injection significantly reduces the scale and strength of the vortices stemming from the cusp;the shear layer is lifted up,which relieves the shear layer impingement on the slat lower surface.     

高速公路交通噪声污染分析及防治

本文对高速公路噪声污染源进行了分析,并对高速公路声屏障的设计流程、减噪目标、结构形式、建造要求等进行了系统地阐述.     

基于Fluent与Virtual Lab发动机风扇气动噪声的联合仿真

以某款发动机风扇为研究对象,采用数值模拟方法,应用Fluent和LMS Virtual Lab分别模拟发动机风扇流场和声场分布。将计算结果与半消音室内的风扇测试噪声进行对比,验证了联合仿真计算风扇噪声方法的准确性。在工程实际中可用于对风扇性能的初步检测,可以为下一步风扇的优化提供技术依据。     

运用功率流方法对舰艇水下声辐射特性的研究

综合运用两种功率流方法对加装了隔振系统的简化潜艇模型进行分析,首先用导纳功率流法求出输入隔振器基座的归一化功率流,对由隔振器基座、艇体和辐射声空间组成的系统进行统计能量分析,求解出艇体的辐射功率,并通过数值分析研究了隔振装置性能参数对舰艇辐射功率的影响,提出了控制舰艇噪声辐射的一些基本原则.     

Sound Radiation Analysis of Damping Structure Based on Response Surface Method

The methods of modifying dimension and shape of structure, or covering damping material are effective to reduce structure-borne noise, while these methods are based on the knowledge of qualitative and quantitative relationship between sound radiation and design parameters. In order to decrease the complexity of the problem, response surface method(RSM) was utilized to analyze and optimize the vibro-acoustic properties of the damping structure. A simple case was illustrated to demonstrate the capabilities of the developed procedure. A structure-born noise problem was approximated by a series of polynomials using RSM. Three main performances were considered, i.e. sound radiation power, first order modal frequency and total mass. Consequently, the response surface model not only gives the direction of design modification, it also leads to an optimal design of complex systems.     

潜艇螺旋桨直接辐射噪声的数值计算

采用计算流体力学与声学边界元方法相结合求解了潜艇尾部大侧斜螺旋桨的直接辐射噪声.与一般螺旋桨噪声计算不同的是,螺旋桨非定常计算时引入了潜艇尾部桨盘面的速度分布作为非均匀来流,能够提供更加真实的螺旋桨脉动压力源场.提取桨叶表面的声偶极源项后,采用边界元方法,求解FW-H方程,得到了螺旋桨空间测点的声压谱和总声级.桨盘面速度分布由全附体潜艇粘性流场数值计算得到,其可信性由艇体表面的压力系数与试验值的比较给予了验证.螺旋桨数值模型的可信性由敞水特性预报值与试验值的比较进行了验证.     

低速电动汽车NVH性能测试与分析

在整车开发环节中,需要保证车辆具有良好的NVH性能。针对某电动汽车样车的振动噪声问题,对车内噪声水平及电机、减速器、差速器等声振特性进行测试;采用阶次跟踪分析法识别出车内主要的振动噪声源;提出了相应的减振降噪措施。     

高速铁路桥梁的低频噪声研究

根据结构的声辐射条件，导出具有耦合关系的有限元列式，然后分析计算了高速列车通过桥梁时各构件的振动响应，由此求得振动所诱发的低频噪声，进而示得声压随时间的变化规律以及声压频谱图，并分析产生噪声的主要原因，提出了预防与控制噪声的措施。     

海洋声学环境对声纳的影响评估

主要分析影响声纳性能的海洋声学环境因素,给出影响声纳作用距离的声传播损失、海洋环境噪声和海洋混响的声学模型.这些模型的使用,对声纳性能预测和分析具有重要的工程价值.