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板结构的声辐射模态分析及其高分辨率法向振动速度重建

发布时间:2021-04-09 06:59
  提出了一种基于声辐射模态的速度基向量构建方法,该速度基向量不受网格划分的影响,可用于高分辨率的板结构法向振动速度重建。首先对板表面稀疏网格的声辐射模态进行计算,再以声辐射模态和模态系数构建板法向振动速度分布的基向量,然后由声场测量声压求解基向量系数,最后由该系数和加密网格的速度基向量重建高分辨率的板法向振动速度分布。以简支板声源进行仿真计算,当测量声压信噪比为30 dB时,低频的法向振动速度重建误差最低可达3.7%;以固支板声源在消声室中进行实验验证,131.5 Hz振动频率下的重建误差低于7%。该方法实现了只需要少量声压测量点即可精确重建板声源更高分辨率的法向振动速度分布。 

【文章来源】:声学学报. 2020,45(06)北大核心EICSCD

【文章页数】:9 页

【部分图文】:

板结构的声辐射模态分析及其高分辨率法向振动速度重建


图3振动频率W?=?0.27t时前4阶的法向振动速度基向量((a)构建的基向量;(b)?ES方法求解的声辐射模态作为基向量;??(c)?PV方法求解的声辐射模态作为基向量

分析图,基向量,振动速度,辐射模


874??声?学学报??2020?年??第1阶?第2阶?第3阶?第4阶??0??(b)??(c)??]18x18?n?6x6??图4振动频率W?=?27t时前4阶的法向振动速度基向量((a)构建的基向量;(b)ES方法求解的声辐射模态作为基向量;??(c)?PV方法求解的声辐射模态作为基向量。虚线表示6x6网格对应的结果,实线表示18x18网格对应的结果)??(a)??mm??2.3板法向振动速度重建??板法向振动速度重建仿真时,首先來用6x6的网??格划分,通过式(1)求得声场声压信息,再以.式_(il)??求解得到共36阶基向量的展开系数a。因实际声压??测量中不可避免地含有误差,所以在仿真的声压信??息牛引入倍噪比为30?dB的高斯白噪声,为了提高??板法向振动速度重建的分辨率7再计算18>?18的网??格划分下的基向量,最后利用其前36阶基向M和求??得的系数a重建高分辨率的板法向振动速度??板法向振动速度重建的结果是一个多维数据,??为了量化重建效果s定义重建误差为I241:??II?—?us|ff???OT:=?^^?X100螞?(20)??ihi2??其中,民为板法向振动速度的重建值,他为板法向??振动速度的基准值,HI!为2范数的T-方。因法向??振动速度足-一个多维向董;式(20)中的分子为各重??建点的重建误差累积T方和,分母为各重建点的法??向振动速度大小累积平方利,所以其衡量了重建值??今真实值的偏差程度。??图5给出了?4个振动频率下板法向振动速度??值。对比分析图5<b)和图5(4发现,在36阶的速度??基向鸯系数条件下,结合18xlS网格系统求得的速??度基向

网格图,振动速度,振动频率,法向


500?J??〇15、'??0.15?〇.15?1.15??y(m)?_〇,i5?_〇.i5?,、?y(m)?_〇.i5?_〇.i5??0.15??…〇?015?015?〇?-,??>Mm)?.0,5?-〇.15x(m)?Km)?-〇.i5?-0.15^(m)??200??0.15??-3000??…〇?015?015?〇?-.??>>(m)?-0,5?-0.15x(m)?J'M?-〇.I5?-0.15x(m)??0.15??^?(m)?.???x?(m)??图5在4个振动频率下,板法向振动速度值((a)?18x18网格系统的解析表达式计算值;(b)应用36个系数的18x18??网格系统的重建值;(c)应用36个系数的6x6网格系统的重建值;(d)?18x18网格系统的无正则化重建值)??表2?4个振动频率下板法向振动速度重建误差??_鮮.(辦??/1=69??/2?=?172.5??/3?=?276??/4?=?345??误差??3.67%??8.42%??23.76%??21.50%??100??69?Hz??172.5?Hz??276?Hz??345?Hz??图6在4个振动频率下,板法向振动速度重建误差随测量半球面半径r的变化关系??

【参考文献】:
期刊论文
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本文编号:3127153

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