火箭整流罩内声场分析及降噪技术研究

发布时间：2017-05-17 12:27

  本文关键词：火箭整流罩内声场分析及降噪技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：运载火箭在发射阶段的声振环境非常恶劣,恶劣的声振环境容易引起整流罩内航天器的一些电子设备失效,因此对整流罩内声振环境进行研究,进而提出措施改善其声振环境具有重要价值和意义。本文采用有限元法和统计能量法对整流罩内的声场进行了预测,并分析了影响整流罩内噪声的主要板块,确定了综合采用吸声和阻尼处理来减小整流罩内声压级的方案。整流罩主要组成部件为蜂窝夹层板结构,因此文中对蜂窝夹层板进行了细致研究,首先利用有限元法对蜂窝夹层板进行了隔声量计算,分析了面板厚度、蜂窝芯边长、蜂窝芯厚度和高度等参数对其隔声量的影响,然后通过蜂窝夹层板的模态振型分析了影响其最低共振频率的因素,并与实验结果进行了对比,验证了仿真结果的正确性。鉴于所需分析的频率范围较宽,且不同的计算方法适用于不同的频率范围,故文中将整流罩声场的分析频率划分为低频和中高频,并分别采用有限元法及统计能量法对其声场分布进行了预测。低频仿真计算时,建立了整流罩的有限元模型,考虑了整流罩结构与流体的耦合作用,进行了低频声场响应分析,计算出了整流罩内特定场点的声压级曲线。中高频仿真计算时,建立了整流罩统计能量分析模型,将其划分为整流罩结构子系统和声腔子系统,确定了统计能量法分析时所需的主要参数,并进行了整流罩声场吸声系数灵敏度分析。将整流罩划分为多个板块,分析了各板块对整流罩内声场的贡献,确定了对声场贡献较大的板块。另外对吸声材料及阻尼进行了相关研究,确定了适用于整流罩声场环境的吸声材料和阻尼结构的各项参数。并对比分析了将阻尼材料和吸声材料铺设于整流罩内壁局部区域与全部区域的降噪效果,最终确定了整流罩内减振降噪的整体方案。
【关键词】：声场预测 有限元法 统计能量法 减振降噪 板块贡献量
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V475.1;TB535
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国内外整流罩声振环境预测的研究现状10-12
• 1.2.2 火箭整流罩减振降噪研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-15
• 第2章 蜂窝夹层结构传声性能分析15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 隔声的质量定理15-17
• 2.3 蜂窝夹层结构的隔声量计算17-18
• 2.4 蜂窝夹层板结构隔声量数值分析18-25
• 2.4.1 隔声量仿真计算环境18-19
• 2.4.2 蜂窝夹层结构有限元模型的建立19-23
• 2.4.3 蜂窝夹层板各参数对隔声量的影响23-25
• 2.5 蜂窝夹层板隔声实验验证25-28
• 2.5.1 隔声量测试实验原理26-27
• 2.5.2 隔声量测试与仿真结果对比27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 火箭整流罩内低频声场分析29-46
• 3.1 引言29
• 3.2 整流罩等效模型的建立29-32
• 3.2.1 整流罩振动噪声源分析29-30
• 3.2.2 蜂窝等效模型的建立30-31
• 3.2.3 整流罩结构及声腔有限元模型的建立31-32
• 3.3 整流罩结构模态分析32-35
• 3.3.1 整流罩结构模态分析基本理论32-33
• 3.3.2 整流罩结构模态仿真分析33-35
• 3.4 整流罩声腔模态分析35-39
• 3.4.1 整流罩声腔模态分析基本理论35-37
• 3.4.2 整流罩声腔模态仿真分析37-39
• 3.5 整流罩耦合模态分析39-41
• 3.5.1 整流罩耦合模态分析基本理论39-40
• 3.5.2 整流罩耦合模态仿真分析40-41
• 3.6 整流罩内低频声场响应分析41-45
• 3.6.1 整流罩内声场分析41-43
• 3.6.2 整流罩内特定场点的声压级分析43-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第4章 火箭整流罩内中高频声场分析46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 统计能量分析原理46-48
• 4.3 整流罩统计能量法模型建立48-54
• 4.3.1 整流罩结构及声腔模型的建立48-49
• 4.3.2 施加材料属性及激励49-50
• 4.3.3 耦合损耗因子和内损耗因子的确定50-53
• 4.3.4 子系统划分的合理性验证53-54
• 4.4 整流罩声振响应分析54-56
• 4.5 声场吸声系数敏度分析56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第5章 火箭整流罩减振降噪技术研究58-73
• 5.1 引言58
• 5.2 整流罩内声场影响因数分析58-64
• 5.2.1 整流罩低频板块贡献量分析58-59
• 5.2.2 整流罩板块贡献量低频仿真计算59-62
• 5.2.3 整流罩中高频声场影响因素分析62-64
• 5.3 整流罩减振降噪技术研究64-71
• 5.3.1 整流罩阻尼结构降噪研究64-67
• 5.3.2 整流罩内吸声降噪研究67-71
• 5.4 本章小结71-73
• 结论73-75
• 参考文献75-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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1 汤旭;高铁高架车站候车厅声场预测及降噪方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

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本文编号：373446