[发明专利]一种基于Helmholtz积分方程的结构噪声源识别方法

说明书

技术领域

本发明属于噪声源识别领域，尤其涉及一种基于Helmholtz积分方程的结构噪声源识别方法。

背景技术

目前，基于波叠加法噪声源识别方法是将虚拟源配置在空穴内部的虚拟区域内，然后根据振动空穴表面给定的法向振速，采用配点法或最小二乘法计算出虚拟源强的强度值，进而得出虚拟源强的模拟外声场，由于采用封闭曲面作为虚拟源强的配置区域，导致了在虚拟曲面上相应内部问题的特征频率处存在解非唯一。

利用有限单元将结构弹性域或空气域进行离散化，根据力学方程或声学波动方程联立，通过求解代数方程得到结构弹性体或者声传播空气域中的振动特性或声学特性，主要用于有限空间的内声场问题，有限元法适合对结构的低频振动以及振动和噪声的耦合情况进行模拟和分析，常用于对体积较小的有限空间进行分析，对无限域空间则存在局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于任意形状振动体、无限域空间的噪声源识别的，一种基于Helmholtz积分方程的结构噪声源识别方法。

一种基于Helmholtz积分方程的结构噪声源识别方法，包括以下步骤，

步骤一：在目标声源最高分析频率的一个波长内布置传声器阵列，测试面大于目标声源正投影面，一个波长内至少含有2个测量点，在目标声源附近放置参考传声器，测量得到传声器阵列与参考传声器互谱后的场点复声压；

步骤二：利用Helmoltz积分方程建立边界法向振动速度与传声器阵列与参考传声器互谱后的场点复声压的传递关系，得到传递矩阵；

步骤三：对传递矩阵进行正则化，得到法向振动速度；

步骤四：根据振动速度识别噪声源。

本发明一种基于Helmholtz积分方程的结构噪声源识别方法，还可以包括：

1、边界法向振动速度与传声器阵列与参考传声器互谱后的场点复声压的传递关系为：

p_f＝ATMv_n

其中为p_f场点声压,v_n为振动结构法向振动速度,ATM为传递矩阵。

2、法向振动速度为：

vn=Σi=1nσi2σi2+λ2uiTPfσivi]]>

其中，v_i分别为单位正交矩阵U、V中的列向量，λ为正则参数，σ₁＞σ₂＞…＞σ_nf＞0

为传递矩阵的奇异值，V_n＝[ATM]⁺P_f，[ATM]⁺为ATM的广义伪逆矩阵，[ATM]⁺＝UΣ⁺V^T，