复杂形状封闭空间结构噪声的有源控制数值研究.docVIP

 复杂形状封闭空间结构噪声的有源控制数 值研究# 靳国永1，王丽杰2，刘学广1* 5 10 15 20 25 30 35 40 （1. 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，哈尔滨 150001； 2. 中国船舶重工集团公司第七一一研究所, 上海 200090） 摘要：弹性结构向封闭空间声辐射的有源控制问题具有重要的工程应用背景。然而，传统的 针对三维封闭空间结构声辐射及其有源控制的理论研究中，研究和分析对象多是针对规则的 矩形封闭空间，不符合实际舱室空间情况。本文综合运用有限元方法和结构-声耦合理论， 建立了复杂形状封闭空间结构声辐射有源消声系统数值模型，以封闭空间的声势能作为有源 控制的目标函数进行了有源消声的数值仿真分析研究，并对此控制目标下的控制效果进行了 分析。利用这一模型可以对任意复杂形状封闭空间进行有源消声的数值分析，而不受封闭空 间形状和结构形状及其边界条件的限制，从而托宽了有源消声技术的研究范围，为复杂舱室 空间有源消声的实施奠定了理论基础。 关键词：噪声控制；复杂封闭空间；有源控制；结构-声耦合 中图分类号：TB535 Numerical Simulation of Active Noise Control within an Irregular Cavity Jin Guoyong1, Wang Lijie2, Liu Xueguang1 (1. College of Power and Energy Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001; 2. 711 Institute of Shipbuilding Industry Corporation, Shanghai 200090) Abstract: Active noise control in a vibro-acoustic system composed of flexible plates and cavity has been extensively studied. However, most of existing study is restricted to the regular cavity. In engineering application, a vibro-acoustic system with irregular cavity is more ubiquitous as easily observe. This paper deals with the active noise control in an irregular cavity. A numerical model for active noise control in an irregular cavity is modeled. On the basis of the active cotnrol system, active noise control by structural control force is implemented numerically. Total acoustic potential energy inside the cavity is chosed as the control cost function in order to globally control the sound field , active control efects in terms of both the structural kinetic energy and acoustic potential energy are examined. Key words: noise control; irregular cavity; active control; structural-acosutic coupling 0 引言 由结构振动而引起的声辐射问题一直是相关声学领域的重要研究课题。随着有源控制技 术的不断发展，对结构声辐射的有源控制更是成为近二十年来研究的热点。Fuller 等[1]提出 的有源结构声控制（Active Structural Acoustic Control,简称 ASAC）技术已经成为控制结构 声辐射的一种可行有效的方法，国内外学者围绕此问题进行了广泛的研究。弹性结构向封闭 空间声辐射的有源控制问题具有重要的工程应用背景，例如车辆、船舶、飞机等的乘坐（舱） 室。因此，对封闭空间的结构声辐射及其控制研究具有重要的实际意义。近 20 年来，国内 外在封闭空间结构噪声的有源控制方面进行了大量的理论和实验研究，取得了丰富的研究成 基金项目：国家