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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