[发明专利]一种飞机APU进气道声源模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种飞机APU进气道声源模拟装置，其特征在于，所述飞机APU进气道声源模拟装置包括：扬声器、波导管、定连接组件、测量麦克风和电气及信号控制组件，

其中，所述测量麦克风和所述波导管固定在所述定连接组件上；

其中，所述扬声器固定在所述波导管上；

其中，所述电气及信号控制组件一端连接于所述测量麦克风，另一端连接于所述扬声器。

2.根据权利要求1所述的飞机APU进气道声源模拟装置，其特征在于，所述定连接组件包括：顺次连接的第一消声终端、过渡段管道、声模态发生器主管道、第一麦克风阵列安装管道、APU进气道测试管道或声衬、第二麦克风阵列安装管道以及第二消声终端；所述第一/第二消声终端包括第一/第二消声终端管道，以及分别位于所述第一/第二消声终端管道上的第一/第二吸声海绵。

3.根据权利要求2所述的飞机APU进气道声源模拟装置，其特征在于，所述波导管固定在声模态发生器主管道中；所述测量麦克风插在所述第一/第二麦克风阵列安装管道的安装孔中，能够直接插拔。

4.一种飞机APU进气道声源模拟方法，其特征在于，所述模拟方法基于根据权利要求1至3中任一项所述的飞机APU进气道声源模拟装置进行操作，所述模拟方法包括针对声模态声源模拟的方法1以及针对宽频噪声/单频噪声模拟的方法2。

5.根据权利要求4所述的飞机APU进气道声源模拟方法，其特征在于，针对声模态声源模拟的方法1包括：

步骤11：根据目标声模态幅值、模态阶数和频率，利用扬声器输入电压信号计算方法，计算每支扬声器所需的电压信号幅值及相位；

步骤12：根据所述电压信号幅值及相位，输入测控程序并启动，通过信号发生卡产生电压信号，经过功率放大器放大，驱动扬声器发声，扬声器所组成的阵列共同作用，产生设定频率下的声模态；

步骤13：使用测控程序及数据采集卡采集由麦克风组成阵列的噪声信号，使用声模态分解程序计算管道中声模态，确认是否产生所需的声模态；

步骤14：对下一组测试目标，重复步骤11-步骤13。

6.根据权利要求5所述的飞机APU进气道声源模拟方法，其特征在于，所述步骤11中，扬声器输入电压计算方法为：

步骤111：根据振动声源在管道内的传播理论，建立波导管出口端面上声质点振动速度与管道内任意一点声压的响应函数关系；

步骤112：确定管道内声模态分布函数及可传播声模态阶数；

步骤113：建立声模态发生控制方程组Ax＝b，其中A为方程组系数矩阵，b为目标控制声模态组成的列向量；

步骤114：计算声模态发生控制方程组系数矩阵A，其中矩阵行数M为设定频率下传播声模态的总数量，列数N为扬声器的数量，根据现行方程组有解条件，M≤N；

步骤115：根据目标声模态，构建目标声模态列向量，行数为M；

步骤116：求解线性方程组Ax＝b，得到波导管端面声质点速度列向量x，其行数对应扬声器数量N；

步骤117：利用标定测试方法，确定在不同频率下，每支扬声器输入电压与波导管出口端面声质点速度之间的响应关系；

步骤118：利用步骤117所确定的响应关系，计算每支扬声器的输入电压值，包括幅值和相位。