飞行器结构在高强宽频噪声环境下的响应预示分析与试验研究

来源：机械工程学报杂志2016年第3期北京时间：

作者：林华刚, 闫云聚, 李鹏博

单位：西北工业大学力学与土木建筑学院 西安 710072

摘要：超高声速飞行器的动力学环境频域宽，使用有限元/边界元方法预示其振动响应存在困难。基于统计能量分析(Statistical energy analysis, SEA)理论建立某型高速飞行器声振耦合动力学模型，用理论解析和经验公式的方法确定各子系统的输入参数，以实际噪声试验条件作为飞行器SEA模型的输入激励，对飞行器舱内噪声声压级和子系统振动加速度响应进行预示，并与试验结果进行比较。结果显示，子系统振动加速度功率谱密度(Power spectral density, PSD)在中高频与试验结果基本一致，舱内声压在整个频段内误差小于3 dB，因此建立的动力学模型和采用的计算方法是可靠的，解决了有限元、边界元在中高频声振响应问题计算的局限性。通过传递路径分析寻找出舱内声场的主要来源，提出以损耗因子为设计变量的噪声控制与优化方法，利用遗传算法实现了这一非线性约束问题求解，为研究飞行器结构和复杂动力学环境以及飞行器降噪优化设计提供有效的手段。

关键词：飞行器结构,统计能量分析,噪声控制与优化设计,噪声致振；

基金资助：高等学校博士学科点专项科研基金(优先发展领域)资助项目(20126102130004)