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兵工学报 2008年第8期29卷 1009-1015页

作者：李冰茹王宣银葛辉良浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 杭州应用声学研究所浙江杭州310012

统计能量分析方法主要用于结构的高频振动分析。基于统计能量分析方法对壳体系统的高频振动声辐射特性影响因素进行了研究,建立了水下带槽圆柱壳体系统在外力激励下的统计能量计算模型,并给出相关参数的确定方法。着重探讨了壳体本身参... 详细信息

统计能量分析方法主要用于结构的高频振动分析。基于统计能量分析方法对壳体系统的高频振动声辐射特性影响因素进行了研究,建立了水下带槽圆柱壳体系统在外力激励下的统计能量计算模型,并给出相关参数的确定方法。着重探讨了壳体本身参数的改变对槽内声腔声压、盖板表面振动以及板外近场流体声场声压的影响。结果表明,被激励壳体长度、厚度和阻尼因子以及材质的改变对上述壳体系统振动声辐射特性影响较大,但壳体厚度和阻尼因子的影响更为明显。在声学结构设计中要综合考虑这些因素的影响。

关键词：声学圆柱壳体统计能量分析方法振动声辐射特性

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铁路噪声预测--统计能量分析方法

铁路噪声预测--统计能量分析方法

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作者：王绍笳西南交通大学

学位级别：硕士

该文介绍了国内、外铁路噪声控制的发展和现状,铁路环境噪声的评价方法和标准,以及铁路环境噪声的预测方法.该文初步尝试了用计算的方法--统计能量分析法(简称SEA) ,来预测有声屏障的铁路噪行径地某一具有声屏障的铁路段应用统计能量分... 详细信息

该文介绍了国内、外铁路噪声控制的发展和现状,铁路环境噪声的评价方法和标准,以及铁路环境噪声的预测方法.该文初步尝试了用计算的方法--统计能量分析法(简称SEA) ,来预测有声屏障的铁路噪行径地某一具有声屏障的铁路段应用统计能量分析对其建模计算,预测具有声屏障的铁路噪声,计算结果与常用的经验计算方法的预测结果相比较,从而得到预测铁路声屏障降噪效果的较为合理的统计能量分析模型.另外,作者还编制了这一SEA 计算机程序,并利用此程序对各种不同情况(声屏障高度不同、声屏障位置不同、列车速度不同)进行了具有声屏障的铁路噪违反预测.

关键词：铁路噪声控制统计能量分析方法 SEA模型噪声预测铁路声屏障

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直升机舱内噪声预估与分析

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振动．测试与诊断 2010年第6期30卷 617-620页

作者：雷烨盛美萍肖和业西北工业大学航海学院西安710072

结合直升机自身结构特点,采用统计能量分析方法,建立了机械噪声和气动噪声中高频预测分析模型。通过对试验测量结果的分析,获得了直升机主要噪声源的声场能量频率分布特性以及壁板机身结构的振动水平,并以此作为模型的输入,预估了直升... 详细信息

结合直升机自身结构特点,采用统计能量分析方法,建立了机械噪声和气动噪声中高频预测分析模型。通过对试验测量结果的分析,获得了直升机主要噪声源的声场能量频率分布特性以及壁板机身结构的振动水平,并以此作为模型的输入,预估了直升机驾驶舱内噪声响应特性。同时,根据计算结果分析了影响直升机舱内噪声的主要能量传递途径,并提出了相应的减振降噪措施。

关键词：直升机噪声预估统计能量分析方法减振降噪

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地铁列车车内噪声预测与车体铝型材减振降噪优化

地铁列车车内噪声预测与车体铝型材减振降噪优化

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作者：吴健西南交通大学

学位级别：硕士

地铁列车车内声学环境,直接影响司机和乘客的乘坐舒适性,是保证乃至提升其市场竞争力的关键因素。本文以我国某地铁列车为研究对象,分别基于统计能量分析方法(SEA)和混合有限元-统计能量分析法(FE-SEA),对地铁列车车内噪声和车体型材声... 详细信息

地铁列车车内声学环境,直接影响司机和乘客的乘坐舒适性,是保证乃至提升其市场竞争力的关键因素。本文以我国某地铁列车为研究对象,分别基于统计能量分析方法(SEA)和混合有限元-统计能量分析法(FE-SEA),对地铁列车车内噪声和车体型材声学性能进行建模评估分析,在验证模型有效性的基础上,探讨车内噪声的主要来源以及优化方案,评估减振降噪材料对于改善车体型材声学性能的效果。首先,本文基于统计能量分析方法(SEA),利用全频段振动噪声分析软件VA One建立地铁列车车内噪声仿真预测分析模型,对列车在地面运行与隧道运行两种典型工况下车内噪声进行预测分析,并与线路试验结果进行对比,验证了本文所建立的地铁列车车内噪声仿真预测分析模型的有效性,进而应用该模型探讨车内噪声的主要来源以及优化方案。仿真预测结果表明,地铁列车隧道运行状态下,车外噪声受到隧道壁面的阻挡无法向外扩散,列车所处声学环境较地面运行时恶劣,导致车内噪声较列车地面运行状态下更为显著。改善列车车体壁板隔声性能均可改善客室内客室内的声学环境,其中增加列车顶板的隔声量对于改善列车客室内声学环境的效果最为明显。车体壁板隔声量增加量相同时,隧道运行状态下车内声学环境的改善效果明显好于地面运行状态。其次,本文基于混合有限元-统计能量分析法(FE-SEA)建立了忽略型材空腔的车体型材隔声性能仿真预测分析模型,并与声学实验室样件隔声性能试验测试结果和考虑型材空腔的FE-SEA模型以及忽略型材空腔的FE-BEM模型预测结果进行对比分析,验证了忽略型材空腔的FE-SEA模型的有效性和经济性,进而应用该模型预测分析了阻尼减振降噪技术对于改善铝型材隔声性能的效果。计算结果表明,车体型材表面敷设阻尼和型腔内填充吸声材料可明显改善其隔声性能。对车体型材进行自由阻尼处理时,型材底板敷设阻尼状态下空气声降噪效率略好于顶板敷设阻尼状态,型材内表面敷设阻尼的空气声降噪效率最低。与自由阻尼处理相比,对车体型材进行约束阻尼处理,可以更加明显的改善其隔声性能。约束层的厚度对于提高其空气声降噪效率、更加充分体现其耗能效率高的优势至关重要。最后,本文基于FE-SEA混合法建立了忽略型腔的车体型材振动声辐射仿真预测分析模型,并与考虑型材空腔的FE-SEA模型和忽略型材空腔的FE-BEM模型的预测结果进行对比,验证了忽略车体型材空腔的FE-SEA模型的有效性,进而应用该模型分析了减振降噪材料对于抑制车体型材振动声辐射的效果。计算结果表明,车体型材表面敷设阻尼和型腔内填充吸声材料可明显抑制中高频频段的振动声辐射,在型材表面敷设阻尼主要是通过抑制型材的振动实现降低其向半空间范围内辐射噪声,对车体型材进行自由阻尼处理时,与型材顶板与型材内表面敷设阻尼的形式相比,型材底板敷设阻尼具有更高的结构声降噪效率,与自由阻尼处理相比,对车体型材进行约束阻尼处理相比,可以更加明显的抑制其振动声辐射。

关键词：地铁列车统计能量分析方法 FE-SEA混合法车内噪声隔声性能振动声辐射

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统计能量法在某车型上的降噪研究

统计能量法在某车型上的降噪研究

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作者：葛锋上海交通大学

学位级别：硕士

随着汽车行业的飞速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经从以前的奢侈品变成了人们生活中的必需品，人们除了对汽车的动力、操纵等性能有更高要求以外，对汽车的噪声、振动及舒适性即NVH性能也有更高的要求。因而各国花了很大气力... 详细信息

随着汽车行业的飞速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经从以前的奢侈品变成了人们生活中的必需品，人们除了对汽车的动力、操纵等性能有更高要求以外，对汽车的噪声、振动及舒适性即NVH性能也有更高的要求。因而各国花了很大气力在汽车NVH的研究上。而解决这类NVH问题的手段也是多种多样，其中统计能量分析（SEA）就是其中重要的一种。降低车内噪声的主要方法是降低噪声源和提高噪声传递路径上的隔绝能力。本文就从隔绝噪声源方面开始通过一个实例及相应的测试数据分析阐述了对于车内噪音控制采取的一些方法，介绍了目前被广泛运用在汽车行业的噪音测试方法和一些指标。首先是对整车原始状态作基本的摸底测试并改进整车密封性能，同时收集车辆子系统的表单信息，然后建立该车型的SEA模型，对其室内噪声进行预测。其次在得到以上的一些初步测试结果和SEA模型之后对整车的声学包进行优化设计，根据优化设计结果进行材料的准备并在车辆上进行测试验证，通过实际测试结果进一步对声学包设计进行优化最终达到初始设计目标。车内测试的位置为驾驶员右耳处。从测试结果看，SEA的计算结果对整车在高频的降噪起到了指导性的作用，节约了时间和成本，意外收获是在提高整车NVH性能的同时降低了整车地重量，说明了统计能量方法对整车高频降噪方面的可行性。

关键词：整车噪声高频噪声子系统声学包统计能量分析方法

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船舶舱室噪声预报与降噪措施研究

船舶舱室噪声预报与降噪措施研究

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作者：张鑫文浙江海洋大学

学位级别：硕士

船舶噪声作为影响船舶舒适性的重要因素,无论是噪声预报还是噪声控制都是我们应该高度关注的问题。本文基于统计能量分析方法,通过VA One软件对船舶舱室噪声进行预报,并对一些降噪措施进行研究。首先研究了液舱内的液体介质对舱室噪声... 详细信息

船舶噪声作为影响船舶舒适性的重要因素,无论是噪声预报还是噪声控制都是我们应该高度关注的问题。本文基于统计能量分析方法,通过VA One软件对船舶舱室噪声进行预报,并对一些降噪措施进行研究。首先研究了液舱内的液体介质对舱室噪声的影响,研究发现该影响很小,可以忽略不计。而后基于该结论又研究了含液体舱室的双层底结构的简化对舱室噪声的影响,研究结果表明这种影响也很小,可以不予考虑。今后在建模时可以把双层底简化为一个大的声腔,从而减少建模工作量,提高效率。然后探讨了在不同激励下吸声材料和阻尼结构的敷设位置对激励源舱室及其相邻舱室噪声的影响。研究发现,在激励源舱室敷设吸声材料要优于在相邻舱室敷设吸声材料;在结构噪声作用下,相邻舱室敷设阻尼层更有利于降低该舱室噪声;在空气噪声作用下,激励源舱室敷设阻尼层更有利于降低相邻舱室噪声。最后将研究的吸声材料和阻尼结构组合成一种新型复合隔声结构,把该结构应用在邻近机舱的二副室中,结果显示二副室中的噪声有明显的降低。

关键词：统计能量分析方法噪声预报吸声材料阻尼结构新型复合隔声结构

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基于FE-SEA和SEA方法的车内中高频噪声研究

基于FE-SEA和SEA方法的车内中高频噪声研究

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作者：耿小华吉林大学

学位级别：硕士

在轿车车内噪声的分析方法中，有限元法和边界元法通常被用于分析低频噪声，车内高频噪声则采用统计能量分析方法。对于中频噪声的分析，目前比较常用的也比较准确的是FE-SEA混合方法（混合有限元-统计能量分析方法）。基于此，本文中... 详细信息

在轿车车内噪声的分析方法中，有限元法和边界元法通常被用于分析低频噪声，车内高频噪声则采用统计能量分析方法。对于中频噪声的分析，目前比较常用的也比较准确的是FE-SEA混合方法（混合有限元-统计能量分析方法）。基于此，本文中，分别采用了FE-SEA混合模型和SEA模型来研究车内中频和高频噪声，并通过替换车身玻璃材料和改变车身外部造型两方面对中高频噪声进行优化分析。本文使用某国产轿车为研究基础模型，对处于100-1000Hz的中频噪声，采用了FE-SEA混合模型进行仿真分析，汽车的前纵梁、门槛梁、门梁以及A、B、C柱等部件采用有限元建模，首先在Hypermesh中进行网格划分，其他部分采用SEA子系统进行建模，然后根据结构边界有限元节点，在VAone中建立其他部件的SEA子系统。对于1000-5000Hz的高频噪声，采用SEA方法来分析。其中梁柱部分等采用SEA梁单元建模，其他的板件结构与FE-SEA混合模型中的一样，都是采用SEA板子系统建模。除此之外，模型各个子系统之间的连接、各种参数、载荷和材料属性都会在文中做详细的讲述。当汽车高速运行时，尤其是当汽车车速超过100km/h时，气动噪声对车内噪声的贡献超过了其他噪声，成为车内的主要噪声源。在汽车外部主要的噪声源中，后视镜与A柱区域产生的风激流噪声最为严重，气流在侧窗部位经历了先分离再附着的过程，使得侧窗区域脉动压力较高，引起的车外噪声水平也高。从而通过侧窗传递进入车内的噪声明显增加，尤其在大于1600Hz的较高频率范围，侧窗对驾驶员的头部声腔的功率贡献增加明显，现在轿车的前车门玻璃一般都采用钢化玻璃，为了能够更有效的降低侧窗的噪声传递，本文提出了两种材料优化方案，即使用钢化夹层玻璃和PMMA材料来替换车上现有的玻璃，分析替换前后对车内噪声的影响，由于PMMA材料属于高分子材料，密度比较小，只有钢化玻璃的一半，替换后，使得汽车车身质量也有明显降低，实现了车身轻量化。本文中提出的另一种优化车内噪声方案是改变汽车外部造型，即非光滑表面的研究。浙江大学的王耘等人发明了非光滑贴膜，这种贴膜指单元为具有凸包、凹坑、L形沟槽或V形沟槽，在汽车、客车或者高速列车表面贴上本发明具有空气减租效用的仿生非光滑表面贴膜能有效降低车身空气阻尼系数。本文在此基础上，讨论了非光滑表面在后视镜上的应用，分析了这种表面对车内噪声的影响，比较了非光滑与光滑后视镜表面对车内中高频段噪声的影响，而且对比了两种不同半径的球面凸起颗粒的非光滑表面对车内中高频噪声的优化效果。研究表明有凸起颗粒的非光滑后视镜表面能够降低车内中高频噪声，且对于不同频段的降噪效果也不同。

关键词：汽车统计能量分析方法混合有限元-统计能量分析方法夹层玻璃非光滑表面

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船舶水下辐射噪声与舱室噪声关联度研究

船舶水下辐射噪声与舱室噪声关联度研究

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作者：冯硕秋大连理工大学

学位级别：硕士

伴随人们对船舶舒适性要求逐渐趋于严格,舱室噪声控制愈来愈成为诸多新造或在建船舶需要重点关注的问题。最近几年,海洋哺乳动物异常行为事件频发,海洋物种重要的听觉系统甚至海洋生态环境正遭受人类活动的严重破坏,民用船舶水下辐射噪... 详细信息

伴随人们对船舶舒适性要求逐渐趋于严格,舱室噪声控制愈来愈成为诸多新造或在建船舶需要重点关注的问题。最近几年,海洋哺乳动物异常行为事件频发,海洋物种重要的听觉系统甚至海洋生态环境正遭受人类活动的严重破坏,民用船舶水下辐射噪声控制的立法似乎就在眼前,因此在新船建造之初准确预报船舶舱室噪声,快速预报水下辐射噪声,尽早设计减振降噪方案,防患于未然,就显得十分有必要了。统计能量分析方法不同于有限元分析方法等常规的数值模拟方法,以统计的思想,从能量的角度,将复杂的船舶结构离散为若干统计能量子系统,不刻意求解详细的结构各阶模态,而是通过各子系统的模态密度、内损耗因子、耦合损耗因子等参数,带入功率流平衡方程,得到各子系统响应。该方法具有计算速度快,模型简洁、便于修改、适用于高频计算等诸多优点。首先,本文以71200吨成品/原油船为例,基于VA One商业软件,应用统计能量分析方法,预报其舱室噪声。并对其统计能量参数的确定,模型建立,噪声源加载,敷料设置方式,机舱棚能量传递模拟等做了较为详细的阐述。最终得到舱室噪声预报结果并对其中9个噪声超标舱室进行降噪处理,使之达到规范要求。其次,介绍了半无限流体计算功能,在舱室噪声预报的基础之上,向71200吨成品/原油船全船模型水下布置168个监测点,预报其水下辐射噪声特性,并分析水下辐射噪声的指向性及传播衰减规律。最后,应用灰色关联度分析方法以监测点声压级为参考数列,各设备单开时监测点声压级为比较数列,探究船舶水下辐射噪声与舱室噪声激励关联度,并对其进行排序、分析。施加隔振器和消声器对关联度较大的噪声源进行处理,使水下辐射噪声级得到了有效的降低,也证明了灰色关联度理论的适用性。水下辐射噪声来源广,受工况、环境等影响大,舱室辐射噪声对其影响难以量化。本文应用统计能量分析方法预报噪声,并应用灰色关联度分析理论探究辐射噪声来源,对于噪声预报,水下辐射噪声控制均有意义。

关键词：舱室噪声水下辐射噪声 VA One 统计能量分析方法灰色关联度减振降噪

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高速列车车内噪声预测及声学参数设计

高速列车车内噪声预测及声学参数设计

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作者：张春岩西南交通大学

学位级别：硕士

高速列车车内噪声直接影响司乘人员和旅客的乘车舒适度,是制约其长远发展的关键问题之一。本文以国内某型高速列车整车低噪声设计为背景,基于统计能量分析法建立整车车内噪声预测模型,对高速列车车内噪声进行仿真分析,进而开展相应的声... 详细信息

高速列车车内噪声直接影响司乘人员和旅客的乘车舒适度,是制约其长远发展的关键问题之一。本文以国内某型高速列车整车低噪声设计为背景,基于统计能量分析法建立整车车内噪声预测模型,对高速列车车内噪声进行仿真分析,进而开展相应的声学参数设计。论文的主要研究工作有：首先,根据高速列车整车车体结构参数,基于统计能量分析法建立整车车内噪声预测模型。结合现有高速列车线路噪声试验结果,将车外声学响应、振动响应作为模型的参数输入,使用车内噪声测试结果对仿真模型进行验证和校核；其次,在声学实验室,根据GB/T 19889-2005标准规定,采用混响室-混响室的方法,对高速列车车体关键结构,包括地板、侧墙、顶板、受电弓区域平顶等,进行隔声特性试验,测试获得车体关键结构的隔声特性,并在仿真模型中进行相关定义；接着,基于混合有限元-统计能量分析法(Hybrid FE-SEA),建立高速列车车体关键结构(铝型材),包括地板、侧墙、顶板、受电弓平顶等,振动声辐射仿真模型。计算获得铝型材结构的模态密度、耦合损耗因子等重要参数,在整车模型中对铝型材进行等效；最后,分析高速列车车内噪声空间分布特性,关键位置噪声频谱特性。系统调查高速列车声源输入水平,包括转向架区域噪声、车身表面气动噪声、弓网区域噪声等对车内噪声的影响规律；车体结构隔声参数,包括地板隔声、侧墙隔声、顶板隔声、受电弓区域平顶隔声等对车内噪声的影响规律；车体结构振动输入水平,包括地板振动、侧墙振动、顶板振动、、受电弓区域平顶隔声等对车内噪声的影响规律。本文的研究成果可为高速列车车内噪声仿真建模分析、车内噪声控制、车内噪声传递路径研究等提供参考。

关键词：高速列车车内噪声仿真预测统计能量分析方法参数设计隔声量声源振动

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船舶舱室内部噪声精细化预报研究

船舶舱室内部噪声精细化预报研究

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作者：李婷婷大连理工大学

学位级别：硕士

近些年,人们对船舶的舒适度要求越来越苛刻。舱室内部噪声的大小是影响船舶舒适度的重要指标。船上环境复杂,若建造完成后再对舱室噪声进行控制,不仅成本高、周期长,而且效果差。因此在设计阶段对舱室噪声进行精细化预测,并提出改善措... 详细信息

近些年,人们对船舶的舒适度要求越来越苛刻。舱室内部噪声的大小是影响船舶舒适度的重要指标。船上环境复杂,若建造完成后再对舱室噪声进行控制,不仅成本高、周期长,而且效果差。因此在设计阶段对舱室噪声进行精细化预测,并提出改善措施非常重要。本文主要研究了建造工艺和室内设施对舱室内部声场分布的影响,并以某工程船为例计算了大型会议室内不同位置的噪声,使船舶舱室噪声的预报更加精细化,具体进行了如下工作:首先,将LMS ***仿真结果与理论值和经典实验进行对比,验证了本文研究室内声场分布路线的正确性。接着,在LMS *** Acoustics模块运用边界元分析方法,研究了开孔和缝隙以及设施布置对舱室内部声场的影响。针对开孔和缝隙从面积和位置两方面着手研究,依次建立了开孔和缝隙面积由小到大,位置分别在墙中、墙边和墙角时的房间声学模型,进而得到室内噪声水平。针对设施布置:(1)对比分析了房间内有无吸声座椅的声场分布。(2)研究在房间内部点声源和房间外平面波声源分别作用下,声屏障横向摆放和纵向摆放时,室内场点声压级分布情况。(3)从场点声压级变化大小方面,对直立型,Y型和T型三种声屏障的隔声效果进行评价。(4)建立不同位置通风孔的声学边界元模型,对室内场点声压级进行预测,并给出建议安装位置。最后,以某工程船为例,基于统计能量分析方法建立整船声学模型进行舱室噪声预测分析,得到各声腔内部平均声压级。选取船长甲板的大型会议室为研究对象,运用LMS ***软件建立包括管道孔、百叶孔、座椅、桌子和白板的声学边界元模型,对会议室内部声场进行精细化预报,得到了不同高度场点面声压分布。

关键词：舱室噪声边界元分析方法统计能量分析方法开孔和缝隙设施布置

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