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对边简支对边自由矩形板的声辐射研究

黄茜  
【摘要】: 随着社会经济的不断发展,噪声作为重要的环境问题之一,得到了广泛的关注。几十年来,有源噪声控制技术(ANC)作为一门新兴的学科得到了迅速发展,人们试图利用它来弥补传统被动噪声控制在低频段的不足。基于辐射模态的结构声有源控制(ASAC)避免了振动模态中复杂的耦合项,使得计算和控制更加简便。既有的研究成果均来源于四边简支矩形薄板,而对边简支对边自由的板的辐射模态控制还未见报道。 本文的主要工作有: (1)基于振型叠加法,从理论上推导了对边简支对对边自由矩形板在简谐激励下的位移、速度关系式,并采用有限元模拟和MATLAB编程计算印证了理论推导的结果。进而利用速度分布式得到板周围空间声压分布的近似解。这些结论为进一步研究对边简支对边自由板的声辐射问题提供理论基础。 (2)利用辐射模态理论,获得了板的各阶辐射模态、辐射效率随频率的变化趋势,并研究了辐射模态与结构振动模态的对应关系。 (3)针对辐射模态的特性,提出了抵消前N阶声辐射模态伴随系数和声功率最小化两种控制策略,并对两种方法的控制效果进行了比较。初步研究了激振力与控制力位置对控制的影响。 研究结果表明:在低频段,基于辐射模态的声控制方法可以让对边简支对边自由板的声辐射得到明显的控制,而合理的控制力布放位置会使控制大大改善。


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