發(fā)布時間：2020-11-22 10:15

　　 隨著電動飛機的蓬勃發(fā)展,飛機的舒適性將成為最重要的一項考核指標(biāo),而艙內(nèi)噪聲的大小對飛機舒適性起到?jīng)Q定性的影響。同時艙內(nèi)噪聲過大會導(dǎo)致儀器儀表的損壞,引起的振動還可能導(dǎo)致機身強度的破壞并威脅乘客的安全,因此如何優(yōu)化飛機艙內(nèi)噪聲具有重要意義。本文以電動飛機艙內(nèi)噪聲為研究對象,采用理論分析、數(shù)值計算、試驗研究相結(jié)合的方法,開展了螺旋槳氣動噪聲數(shù)值模擬、遠場噪聲試驗、氣動噪聲優(yōu)化設(shè)計、基于聲振耦合模態(tài)下的艙內(nèi)噪聲響應(yīng)計算與分析及艙內(nèi)噪聲試驗等研究。氣動噪聲方面,采用FW-H模型、非定常滑移網(wǎng)格及大渦模擬方法獲得氣動噪聲頻譜特征;通過遠場噪聲實驗,得到螺旋槳在五種轉(zhuǎn)速下的氣動噪聲頻域特性和聲壓強度分布規(guī)律。對比分析螺旋槳各測點聲壓級實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值計算結(jié)果,證明了數(shù)值計算模型的準(zhǔn)確性�；�于建立的計算模型和方法,在保證螺旋槳氣動特性的同時,提出了改進沿展向槳葉形狀的降噪方法。預(yù)測了不同螺旋槳在3個轉(zhuǎn)速下的聲壓級分布,得出槳葉形狀對螺旋槳氣動噪聲的影響規(guī)律。艙內(nèi)噪聲方面,運用Catia完成了機艙結(jié)構(gòu)建模,對結(jié)構(gòu)和聲學(xué)有限元模態(tài)進行計算與分析,通過Virtual.lab完成聲振耦合面設(shè)置,加載氣動噪聲源之后,利用有限元(FEM)中基于聲振耦合模態(tài)下的聲學(xué)響應(yīng)計算方法完成艙內(nèi)噪聲的計算與分析。表明了沿機身方向艙內(nèi)噪聲有規(guī)律的由高變低、由外向內(nèi)逐漸減小,艙內(nèi)噪聲最大的位置是在螺旋槳后方并且靠近機身的位置。艙內(nèi)噪聲試驗對艙內(nèi)6個測點在5種不同轉(zhuǎn)速下的時域、頻域和總聲壓級信號進行了測試。研究表明:艙內(nèi)噪聲主要集中在頻率小于1000Hz的低頻段,主要影響因素是螺旋槳的氣動噪聲;不同測點的總聲壓級走勢大致相同,人耳處測點位置總聲壓級最小,儀表盤上方測點總聲壓級最高,這與數(shù)值模擬得出的結(jié)論相一致。
【學(xué)位單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V223
【部分圖文】：

其碳排放量為零。遼寧通用航空研究院研制的某型雙座電動輕型飛機，是國內(nèi)第一架新能源雙座通用飛機，如圖1.1 所示。該飛機采用純鋰電電池作為動力源，通過電機驅(qū)動螺旋槳作為動力，全機結(jié)構(gòu)由復(fù)合材料構(gòu)成，與其他動力源飛機相比，具有低空和低速性能好、對起飛和降落要求低、性價比高、易于駕駛等優(yōu)點。但是螺旋槳作為動力輸出不可或缺的部件，在運轉(zhuǎn)時必然會產(chǎn)生噪聲，而螺旋槳噪聲的主要危害體現(xiàn)在以下三方面：(1)由螺旋槳拖出的渦系可誘發(fā)機翼翼面氣流脈動，強烈的氣流脈動將會以結(jié)構(gòu)噪聲形式，傳入機身座艙內(nèi)部，

沈陽航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文并以空氣傳聲和結(jié)構(gòu)傳聲這兩種不同的傳遞路徑形式傳入艙內(nèi)[14-15]。的電動螺旋槳飛機，它的艙內(nèi)噪聲來源主要是由機艙外部的螺旋槳氣所組成。氣動噪聲以空氣聲的形式通過空氣傳到機艙上，引起艙壁振；而電機振動是通過結(jié)構(gòu)傳聲引起機艙振動從而向內(nèi)輻射噪聲。傳到來引起機艙振動從而形成機艙內(nèi)的聲振耦合現(xiàn)象，這也是最終的艙內(nèi)

螺旋槳聲學(xué)的計算方法按照求解的方式的不同可大體分為三類，第一類是理論法，主要由聲線法構(gòu)成；第二類為能量方法，主要由統(tǒng)計能量法和能量有限元法組成；第三類為數(shù)值方法，主要由有限元、無限元及邊界元三種方法組成，具體見圖2.1。下面對部分典型的螺旋槳聲學(xué)計算方法做簡單的介紹和討論。圖 2.1 聲學(xué)計算方法2.3.1 聲線法聲線法的理論依據(jù)來自于幾何光學(xué)，當(dāng)聲波的頻率較高，可用幾何光學(xué)中反射面的概念進行描述，即當(dāng)聲波的波長小于封閉空間的反射面時，可把聲的傳播看成是沿聲線傳播的聲能，這個傳播過程需忽略聲的波動性能。該方法假設(shè)空間內(nèi)任何一個具有確定功率的聲源可向任意方向或指定方向向外輻射聲音，這些聲源間相關(guān)性可以不確定。從任何一個聲源發(fā)出的聲線在接觸壁面后發(fā)生反射，聲源損失的能量由接觸壁面的吸聲特性決定。通過接收點的聲接收情況，可求出該點隨頻率變化的穩(wěn)態(tài)聲壓。該方法可用于封閉、半封閉或完全開放的空間，特別在處理大型幾何聲學(xué)問題時很有優(yōu)勢。聲線模型的使用有一些特殊的條件限制
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫秀蘭;;顱內(nèi)噪聲的檢測和分析[J];國外醫(yī)學(xué)(生物醫(yī)學(xué)工程分冊);1987年06期

2 胡選利;戴德沛;;螺旋槳飛機艙內(nèi)噪聲的定量分析和預(yù)估[J];振動工程學(xué)報;1988年03期

3 鐘和;民航班機內(nèi)嗓聲分布及其對空勤員聽力的影響[J];工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病;1989年05期

4 張斌;;運材汽車駕駛室內(nèi)噪聲的研究(下)——駕駛室內(nèi)噪聲源分析[J];吉林林學(xué)院學(xué)報;1990年03期

5 王春輝;王華明;歐飛;;螺旋槳飛機艙內(nèi)噪聲特性分析[J];大眾科技;2014年11期

6 陳志華;;有關(guān)廠房內(nèi)噪聲的控制[J];今日科苑;2014年01期

7 孫楨潔;李紅英;;內(nèi)噪聲對細胞體系鈣振蕩的積極作用[J];菏澤學(xué)院學(xué)報;2006年05期

8 羅乖林;王晉軍;;飛機艙內(nèi)噪聲綜合治理技術(shù)[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2010年07期

9 柳周;劉曉波;雷新紅;;空調(diào)機組對地鐵車輛室內(nèi)噪聲貢獻量的測試分析[J];技術(shù)與市場;2014年08期

10 喬玲,馬筠,張秀華,鄭天恩;提速列車車廂內(nèi)噪聲、振動改變的探討[J];鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保;1998年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 易鳴;非線性基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的隨機動力學(xué)研究[D];華中師范大學(xué);2008年

2 張先明;寬光譜與時域?qū)捳{(diào)諧光纖激光器研究及應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

3 馬娟;復(fù)雜化學(xué)體系中漲落效應(yīng)及其調(diào)控的理論研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王澤;電動螺旋槳飛機艙內(nèi)噪聲特性分析[D];沈陽航空航天大學(xué);2019年

2 王春輝;螺旋槳飛機艙內(nèi)噪聲特性分析[D];南京航空航天大學(xué);2015年

3 趙偉;隧道內(nèi)噪聲對人的影響分析和主動噪聲控制系統(tǒng)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

4 侯燕林;施工場界內(nèi)噪聲煩惱度對不安全行為的影響研究[D];東北財經(jīng)大學(xué);2016年

5 田琪;固定點聲源作用下高速公路隧道內(nèi)噪聲聲場分布特性研究[D];北京交通大學(xué);2014年

6 郝英行;噪聲作用下時滯神經(jīng)元體系動力學(xué)行為的研究[D];魯東大學(xué);2011年

7 王琦;自突觸和內(nèi)噪聲作用下神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)行為研究[D];魯東大學(xué);2016年

8 董翊;基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)漲落性質(zhì)的理論研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

9 孫潤智;耦合細胞體系的振動共振和空間相干共振[D];安徽師范大學(xué);2015年

10 潘為;基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的分析與控制[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

本文編號：2894544