《不完備採樣條件下結構聲輻射估計方法研究》是依託南京大學，由陶建成擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不完備採樣條件下結構聲輻射估計方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陶建成
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目探討不完備採樣條件下結構聲輻射預測的遠場估計，研究非均勻布放速度感測器、利用振動結構邊界條件、振動-近場聲信息融合這三個因素對遠場聲輻射估計精度的影響。經查詢，國內外目前還沒有類似的研究，在理論上和套用上都有重大意義。在理論上，本項目試圖突破現有的單獨基於結構表面振動速度或近場聲壓分布進行遠場聲輻射估計的方法，提出振動-近場聲信息融合的結構聲輻射估計方法；在套用上，本項目有望提出在不完備採樣條件下提高結構聲輻射估計精度的解決方案，形成一項國民經濟和國防建設中迫切需要的感測器配置最佳化的高新技術。
結題摘要
彈性結構受激後振動和聲輻射的估計在低噪聲產品研製、環境噪聲治理以及大型設備運行狀態監測等方面非常重要。實際套用中，往往只能布放有限個感測器獲取結構部分位置處的振動信息或近場聲信息，制約了聲輻射估計的準確性。本項目研究在信息獲取不完備條件下準確估計遠場聲輻射的問題。首先研究了在圓柱殼體表面均勻布放速度感測器時，感測器數目對聲輻射估計精度的影響，發現估計場點聲壓級或輻射聲功率級所需的感測器數目隨著頻率的升高而增加，在場點聲壓級或輻射聲功率級曲線的峰值頻率附近，需要的感測器數目出現谷值；比較了結構聲輻射估計中兩種方法對感測器數目的要求：估計精度要求高時，振動模態展開法所需採樣點數一般遠少於直接積分法，降低估計精度要求，兩種方法所需採樣點數目都會減少，直接積分法減少得更快；建立了從殼體振動估計輻射聲功率的神經網路模型，對網路參數最佳化後聲功率級估計誤差低於1 dB。其次考察了現有計算不同邊界條件下結構振動回響的級數展開法，發現對於單點激勵的情況，計算結果與理論解在結構中心位置速度曲線的低谷處存在偏差，有待進一步改進；基於振動模態理論，對帶有阻抗背牆的微穿孔板的振動-聲回響建立了解析模型，使用分流揚聲器實現阻抗背牆，與微穿孔板組成複合吸聲結構，仿真和實驗表明所提出的複合結構在低頻具有較好的吸聲特性，且結構厚度可調節。最後討論了開口房間內變壓器噪聲有源控制中代價函式的選取問題，在開口面近場布放誤差傳聲器測得聲壓，用近場聲壓平方和代替輻射聲功率作為代價函式可以有效地實現遠場噪聲控制，100 Hz和200 Hz降噪量分別為15 dB和8 dB左右。
