阶梯圆柱形耦合声场的特征正交-里兹法建模及声学特性分析

来源：计算力学学报杂志2021年第6期北京时间：

作者：钟锐,谢非,秦斌,王青山

单位：中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083,中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083,中南大学 交通运输工程学院, 长沙 410083,中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 长沙 410083

摘要：针对阶梯圆柱形耦合声场建模问题，提出基于特征正交-里兹能量原理的声学建模方法。该方法利用二维特征正交多项式和周向傅里叶级数表征阶梯圆柱形耦合声场子分段的声压函数，从能量角度考虑邻近子声场间声学连续性条件，并结合里兹法获得耦合声场的声学特性。基于本建模方法对不同分段的耦合声场开展声学特性分析，结果表明，本建模方法在保证计算准确性的基础上有效提高了计算效率，且对任意阶梯分段的圆柱形耦合声场普遍适用；圆柱形耦合声场固有频率会随着腔体外径增大而普遍增大，而腔深的影响规律相反；降低声学边界阻抗可抑制声学响应幅值，为此类声场的噪声控制提供了设计依据。

关键词：阶梯圆柱形,耦合声场,特征正交-里兹法,声学建模,声学特性,

基金资助：国家自然科学基金（51705537）资助项目.