统计能量分析

摘要： 为确保某海外地铁车辆辅助变流器满足噪声性能要求,建立辅助变流器的统计能量分析模型,分析平板子系统和声腔子系统的能量分布特征以及噪声传递路径,通过开展不同工况的噪声测试获得声功率级和噪声频谱特性,并对1 800 Hz的振动噪声过大问题开展针对性分析。研究结果表明:测点2和测点5的噪声较高与空气传声、噪声透射和结构辐射噪声有关,测点1的噪声较小与进风口侧的吸声材料布置有关;低速半载和高速满载工况的噪声以IGBT开关频率的2倍频1 800 Hz的电磁噪声为主,变压器顶部壁板和出风口侧壁板的振动频谱以1 800 Hz为主,在该位置粘贴阻尼材料和吸声材料可以降低振动噪声。噪声仿真及测试可为地铁车辆辅助变流器产品的设计开发提供指导。

摘要： 针对采用统计能量分析(SEA)法预测车内噪声时中频段(0.1~1.0 kHz)仿真精度低的问题,提出了一种基于混合建模来预测车内中频噪声的方法。首先,建立SEA模型,并调校使得高频段(>1.0~8.0 k Hz)仿真与试验结果吻合;其次,在白车身有限元模型和SEA模型的车内声腔间建立连接,生成混合模型;最后,将白车身模态导入混合模型,加载激励进行车内噪声预测。以某SUV车型为研究对象,进行车内中频噪声预测分析并与试验结果进行对比,结果表明,采用混合建模的方法可明显提高中频噪声的仿真精度,在车型开发设计阶段预测车内噪声水平。

摘要： 空腔阻隔结构对车身旁路噪声和车内噪声具有显著抑制效果。基于统计能量法开展阻隔结构布置研究,细化车身侧围结构,并建立整车SEA模型,进行激励源至响应点的声能量传递分析,得到噪声在侧围空腔内的传递路径。在此基础上,建立传递路径的阻隔结构预布置方案,利用路径隔声量分析对每条传递路径的方案进行优化,得到阻隔结构最佳安装位置。结果表明:路径隔声量分析能够快速有效地优化阻隔结构预布置方案,使空腔阻隔结构可以显著降低侧围空腔噪音和驾驶员耳旁噪声。

摘要： 以某勘探船为例,采用统计能量分析(Statistical Energy Analysis,SEA)法对重要舱室噪声进行预报,并对超标舱室进行声学防护设计。利用声学分析软件VA One建立声学模型,对只考虑钢材损耗因子不考虑内装材料影响的舱室声压级进行预报,确定主要激励源和传递路径。在此基础上,预报添加内装材料后的舱室声压级,对声压级超规范许用值位置进行降噪处理。对于空气噪声,大部分采用添加隔声板的方式进行降噪处理;对于结构噪声,主要采用隔振的方式,即将大型设备基座由刚性支座改为弹簧支座的形式。在采取降噪措施后,全船重要舱室均满足中国船级社(CCS)规范噪声舒适性附加标识COMF(NOISE 2)标准要求。研究结果可用于同类型勘探船舶降噪设计,为其他类型船舶舱室的降噪设计提供参考。

摘要： 为研究豪华邮船噪声控制技术,需对豪华邮船振动噪声源进行全面的分析。以豪华邮船主洗衣房噪声源为例,使用扫描声强法确定其声功率,将设备声功率作为统计能量分析的输入,预报豪华邮船洗衣房及其相邻舱室的噪声,评估洗衣房噪声源对舱室噪声水平的影响程度,同时研究邮船内装材料对洗衣房噪声的控制作用。豪华邮船洗衣房噪声源对主洗衣房影响较大,且典型邮船内装材料可显著降低洗衣房舱室噪声。上述研究内容可为后续豪华邮船各类处所稳态噪声源的测量分析提供参考。

摘要： 基于高速列车实车噪声数据,利用统计能量分析方法建立了动车组车内噪声预测模型,并结合试验数据验证了该模型的正确性。根据该模型准确地预测出动车组在400 km/h运行速度下受电弓拖车的车内噪声。预测值显示,受电弓拖车的端部噪声值比车内设计要求的噪声值高3.57 dB,中部噪声值高于设计要求1.56 dB。在需要提高车体隔声量的情况下,基于车体等辐射原理进行了车体隔声量的最优分配,结果表明,对车体隔声量进行最优分配后,不仅使车内噪声符合设计要求,而且避免了在设计过程中出现车体隔声量设计不足或设计过度的问题。

摘要： 以地毯子系统为研究对象,通过试验获取满足精度条件的各层材料Biot参数,建立了地板总成统计能量分析模型(statistical energy analysis,SEA),并在混响室、混响室—半消声试验室测量地毯的吸声系数和插入损失,对比仿真与试验结果验证模型的有效性。以Biot参数为设计变量,插入损失、吸声系数和质量为目标函数,建立满足精度的Kriging近似模型,采用NSGA-Ⅱ算法进行优化,并对得到的Pareto解集利用权重分析法继续寻优,确定了最优的材料参数组合。结果表明:优化后的声学包在400~8000 Hz范围内插入损失平均值提高0.803 dB,吸声系数平均值提高0.011,质量降低了13.30%。

摘要： 本文中对某一SUV风噪的预测与控制进行研究.首先基于风洞测试进行风噪声源特性与传递路径的分析,发现泄漏噪声主要发生在500 Hz以上中高频段,车底风噪主要集中于800 Hz以下中低频段,而在外形噪声中,由车顶和四门传递的风噪的贡献大于翼子板.然后基于气动噪声直接计算法和统计能量分析对外形噪声进行仿真,并结合风洞测试分析了湍流模型、网格尺寸和波数分析方式对风噪仿真精度的影响.结果表明,大涡模拟的高频风噪衰减低于分离涡模拟,且大涡模拟对高频风噪的仿真精度和计算效率都比分离涡模拟高;在计算资源允许范围内对比不同网格尺寸,最小网格为2 mm时侧窗声压级的截止频率最高可达2000 Hz;单区域波数分析低估了中低频风噪声的能量,精度较低.多区域波数分析中,声能量较低的区域对仿真精度影响较小.最后基于贡献度分析提出后视镜支臂减薄和安装在车门上两种改进方案进行仿真,结果表明,改进后车内总声压级分别降低1.38和1.93 dB,语音清晰度提升0.4％和1.1％.

摘要： 作为水下航行器广泛应用的一种结构,翼型极易发生流动分离现象,进而诱发流致振动问题.本文基于统计能量法开展了加强形式对翼型结构流致振动的影响研究,通过建立NACA0012翼型SEA分析模型,探究中高频段翼梁、翼肋间距等对结构流致振动的影响.研究表明,采用翼梁和翼肋结构均可有效地降低翼型结构流致振动响应,在中高频段下,随翼梁和翼肋布置间距的增加,蒙皮子系统的平均振动速度级均有小幅的下降,但翼梁结构减振效果要略优于翼肋,且两者组合减振效果更为明显.

摘要： 平台支持船由于作业需要通常配备有动力定位系统,其在侧推工况下舱室噪声超标较为严重.针对这个问题采用计算流体力学(CFD)方法,得到侧推螺旋桨作用在导管上的脉动压力,并将时域计算结果转换成噪声计算的激励条件.采用有限元(FE)与统计能量分析(SEA)混合方法建立船体中频段FE-SEA耦合模型并建立船体高频段SEA模型,对某65 m AHTS船侧推工况下全频段(63 Hz～8000 Hz)舱室噪声进行预报,分析该船噪声分布规律及主要影响因素.并建立起全船的SEA模型,在中频段对比SEA与FE-SEA两种方法得到的舱室声压级频谱曲线,验证了使用混合模型的必要性.

摘要： 飞行器在飞行过程中要经受复杂和严酷的力学环境,其噪声和振动环境十分苛刻,会严重危及飞行器的安全和可靠性,对此进行声振耦合分析是十分重要的.基于统计能量分析对高频脉动噪声激励下飞行器的声振响应进行计算,并利用零阶矩应力谱法对结构疲劳寿命进行预报.首先,从飞行器各节点脉动噪声时域信号出发,求出各子系统的输入功率,求得各子系统的声振响应.然后,利用响应集中系数,求出结构危险点在各频段的应力均方根值.最后,利用雨流计数法对零阶矩应力谱法进行验证,进而对结构的高频疲劳寿命进行预报.

摘要： 本文阐述了基于统计能量分析方法的声传递损失(STL)计算和等效声传递损失理论.通过对某车型前壁板系统进行几何分析,建立了声传递损失计算模型,然后利用不同状态下前壁板系统的声传递损失测试结果定义了暖通空调(hvac)和其他过孔的泄露面积.前壁板系统声传递损失仿真与试验结果基本一致,验证了本文创建的统计能量分析模型的可信性,为后期优化提供了依据.

摘要： 本文基于组合墙隔声理论对汽车内饰板件声学包进行研究,通过MATLAB对具有不同传递损失和覆盖率的隔声垫组合在一起形成的声学包进行了优化,分析了传递损失差值和覆盖率对声学包传递损失的影响.使用统计能量分析模型对优化的声学包进行了仿真验证.考虑声学包的轻量化,基于组合墙隔声理论的声学包优化方法能够在宽频率范围内提高传递损失,对声学包的优化具有参考价值.

摘要： 针对模型部分受激子系统载荷数据获取困难造成载荷数据缺失情形,提出了基于传递函数法的载荷数据反演技术,获得了无实测数据受激子系统的反演载荷数据,该数据可近似表达结构实际受激状况,在一定程度上弥补了由于载荷数据缺失带来的影响.对于载荷数据存在富余的情形,采用了基于最小二乘法的富余数据利用技术,建立了载荷富余模型,推导得到了模型理论求解公式,该技术有效提高了模型噪声预报精度.通过试验数据开展了载荷数据处理技术验证工作,结果表明:载荷缺失时的载荷反演及富余情形下的数据有效利用技术,都可有效提高模型预报精度,具有良好的应用价值.

摘要： 阐述了基于统计能量分析理论的浮筏隔振装置隔振效果估算模型建立方法.分析了基于平均导纳法的耦合损耗因子计算理论中各参数的获取方法.浮筏隔振效果的估算和台架试验结果对比表明,在浮筏隔振装置初步设计阶段,该方法可以满足1/3倍频程50Hz～10kHz频段的工程估算要求及1/3倍频程多个频带的估算精度要求.

摘要： 基于统计能量分析(SEA)原理,建立了某船舶舱室噪声预报模型.基于该模型,对该舱室噪声水平进行了预测,并通过采用增大壁板和空间阻尼损耗因子以及粘贴多孔吸声材料等措施,达到了降低舱室噪声的目的.计算分析表明,统计能量分析方法可以用来预报并控制船舶舱室噪声,为船舶设计开发提供参考.

摘要： 从实验和理论计算两个方面,对敷有隔声去耦材料的水下加筋圆柱壳体振动和声辐射进行讨论分析。实验分为三种工况:双壳全部敷设、双壳60%敷设和双壳不敷设隔声去耦材料,实验结果数据包括模型的振动加速度和辐射声压。理论计算采用有限元结合边界元技术计算模型的低频特性,采用统计能量分析计算模型的中高频特性。通过对实验和计算结果的对比分析,证明隔声去耦材料在200 Hz以上能明显减小结构振动和降低辐射噪声。另外,还发现有限元结合边界元的计算结果只在700 Hz以下与试验结果吻合较好, 这说明传统的FEM+BEM和统计能量分析在计算复杂结构声振耦合系统时的适用频率范围是不同的,前者适合低频问题,后者适合中高频问题,它们具有互补性。

摘要： 利用有限元、边界元和统计能量分析方法并结合软件对圆柱壳体在流场中受激振动及声辐射效率作了数值计算分析研究。利用ANSYS软件计算壳体的模态及其在流场中受点激励时的振动响应。然后结合SYS2 NOISE软件和AUTOSEA软件分别计算壳体在流场中声辐射效率在低频段和高频段时的频率响应。从而建立一套圆柱壳体在流场中振动声辐射效率在全频段的数值计算分析方法。

摘要： 分别建立了某出口轻轨客车有限元、边界元以及统计能量分析模型，通过施加单位激励载荷、轮轨辐射与空调声源载荷对该车室内低频与高频噪声进行了预测。在20-200Hz频带内，司机室内的总声压级为52.2dB(A)，乘客室内的总声压级为59.0dB(A)；200-5000Hz频带内，司机室内的总声压级为70dB(A)，乘客室内的总声压级为71dB(A)。借助客车车身板件的声学贡献度分析以及板子系统的速度响应分析，得出该车减振降噪应重点治理的部位是位于转向架上方的高地板区域。

摘要： 以海洋平台上动设备产生的大量振动噪声为研究对象,介绍了海洋平台等结构物声振耦合分析的数值方法以及噪声分析的相关软件.确定海洋平台上的噪声传播有空气声传播和结构声传播两种传播路径,计算分析时均须考虑.同时以某在建项目为例,预测了上层甲板动设备产生的噪声对生活楼房间的影响,并得出相应结论.

摘要： 一种离子能量分析仪（74，122，174），用于确定等离子体（66）的离子能量分布，并且包括进入栅网（80，126，160）、选择栅网（82，134，134’）和离子收集器（84，136，136’）。进入栅网（80，126，160）包括尺寸小于等离子体（66）的德拜长度的第一多个开口。离子收集器（84，136，136’）经由第一电压源（182）耦合到进入栅网（80，126，160）。选择栅网（82，134，134’）位于进入栅网（80，126，160）与离子收集器（84，136，136’）之间并且经由第二电压源（180）耦合到进入栅网（80，126，160）。离子电流计（106）耦合到离子收集器（84，136，136’），以测量离子收集器（84，136，136’）上的离子通量并传送与该离子通量相关的信号。

摘要： 一种离子能量分析仪（74，122，174），用于确定等离子体（66）的离子能量分布，并且包括进入栅网（80，126，160）、选择栅网（82，134，134’）和离子收集器（84，136，136’）。进入栅网（80，126，160）包括尺寸小于等离子体（66）的德拜长度的第一多个开口。离子收集器（84，136，136’）经由第一电压源（182）耦合到进入栅网（80，126，160）。选择栅网（82，134，134’）位于进入栅网（80，126，160）与离子收集器（84，136，136’）之间并且经由第二电压源（180）耦合到进入栅网（80，126，160）。离子电流计（106）耦合到离子收集器（84，136，136’），以测量离子收集器（84，136，136’）上的离子通量并传送与该离子通量相关的信号。

摘要： 本发明提供了一种多子系统变厚度平板的等效统计能量分析建模方法，属于辐射噪声技术领域，包括：建立不同厚度子系统模型；计算各个不同厚度子系统所要满足统计能量分析的下限频率；提取各个不同厚度子系统的模态密度；将所有子系统的模态密度进行数值相加，得到等效模型的模态密度；通过等效模型的模态密度得到等效模型的下限频率；通过等效模型厚度确定公式，由等效模型下限频率得到等效模型厚度；计算等效前后两种模型在相同激励下的动力学特性，对比仿真结果；得到等效模型体积属性及材料属性，建立等效模型。该方法将多子系统变厚度平板结构等效为单个子系统，利用将模态密度进行数值叠加的方法，大大降低了统计能量分析的下限频率。

摘要： 本发明提供的是一种基于统计能量分析的船舶舱室噪声预报方法。1、利用船舶图纸资料初步构建船舶舱室噪声统计能量分析预报模型；2、对所构建模型中重点考核舱室及载荷区域进行局部细节优化，构建外部辅助声腔；3、利用实验测试确定设备振动加速度载荷及声功率载荷；4、利用实验测试或公式计算确定钢板及声腔内损耗因子；5、利用传递矩阵法建立舾装材料结构的微观声学分析模型，通过吸声及隔声分析得到舾装材料声学参数；6、将频响分析设为1/3倍频程频率，计算频率设为31.5Hz‑8kHz；7、运用统计能量分析进行船舶舱室噪声预报分析。本发明可有效提高船舶舱室噪声预报的效率和精度，可应用于海洋平台、船舶舱室噪声预报及控制。

摘要： 本发明公开了一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，包括以下步骤：步骤1：建立齿轮箱的基准体尺寸模型；步骤2：将齿轮箱的实体模型划分为多个子系统，分别获取各个子系统的模态密度和内损耗因子；步骤3：将子系统分别合并到齿轮箱的基准体尺寸模型的基本等效面上，并计算等效到基本等效面上的各子系统模型的参数；步骤4：基于等效到基本等效面上的各子系统模型的参数，确定每个基本等效面的下限频率；步骤5：基于每个基本等效面的下限频率，计算每个基本等效面的厚度；步骤6：将等效到基本等效面上的各子系统模型的参数和每个基本等效面的厚度植入齿轮箱的基准体尺寸模型，获得六面体等效模型。本发明建模分析速度快且准确，值得推广。

摘要： 本发明提供了一种基于降阶模态能量聚类分析的统计能量分析子系统识别方法，先针对结构离散化有限元模型开展模态分析，获得结构在分析频段内的模态频率和模态能量；然后采用主成分分析对模态能量矩阵进行降阶，提取模态信息中的主要特征；进而对降阶模态能量矩阵进行聚类分析，识别结构的统计能量分析子系统。传统统计能量分析子系统识别方法需要计算多个载荷工况，计算量较大、识别精度低、计算稳定性差，本发明所提出的方法仅需对结构进行一次有限元模态分析，通过主成分分析提取了主要模态能量信息，大幅提升了统计能量分析子系统的识别精度。

摘要： 本发明涉及一种基于统计方差分析的统计能量分析参数提取方法，包括以下步骤：将待分析结构分为一组耦合子系统；构建所述一组耦合子系统的功率平衡方程，并将所述功率平衡方程用对称矩阵形式表示；利用SEA矩阵得到一组耦合子系统中第j个子系统的模态能量方差；通过所述模态能量方差的方差项得到统计能量分析参数。本发明解决了现有统计能量分析局限性问题。

摘要： 本发明公开了一种基于谱随机有限元法和统计能量分析的中频振动随机分析方法，其步骤为：建立组合结构的混合有限元‑统计能量分析模型；建立混合随机有限元‑统计能量分析模型；建立混合谱随机有限元‑统计能量分析模型；利用Schmidt正交化求解谱随机展开的多项式基；利用最小二乘法求解谱随机展开的展开系数；求解系统响应统计平均值。本发明能有效预测不确定环境下组合结构的中频振动响应，为后续结构可靠性分析和优化设计提供理论指导，以提高不确定因素影响下结构产品的合格率。

摘要： 一种基于统计能量分析的复杂结构高频响应间接测量方法，首先根据待测复杂结构中的部组件构成，将复杂结构按部组件划分为多个子系统；其次开展对复杂结构的激振实验，获得复杂结构各子系统的内损耗因子和子系统间的耦合损耗因子；然后获得复杂结构的统计能量分析模型；最后根据所得模型，利用已知子系统响应间接测量未知子系统响应；本发明通过实验的方式辨识复杂结构的系统参数，从而建立复杂结构的统计能量分析模型；继而基于该模型利用测量得到的已知子系统部组件的响应间接计算难以测量的未知子系统部组件的响应；从而解决了多源激励作用下复杂结构中关注的部组件难以测量其高频响应的难题。

摘要： 本发明提供了一种多子系统变厚度平板的等效统计能量分析建模方法，属于辐射噪声技术领域，包括：建立不同厚度子系统模型；计算各个不同厚度子系统所要满足统计能量分析的下限频率；提取各个不同厚度子系统的模态密度；将所有子系统的模态密度进行数值相加，得到等效模型的模态密度；通过等效模型的模态密度得到等效模型的下限频率；通过等效模型厚度确定公式，由等效模型下限频率得到等效模型厚度；计算等效前后两种模型在相同激励下的动力学特性，对比仿真结果；得到等效模型体积属性及材料属性，建立等效模型。该方法将多子系统变厚度平板结构等效为单个子系统，利用将模态密度进行数值叠加的方法，大大降低了统计能量分析的下限频率。