Анализ возникновения структурного шума. Решение системы линейных алгебраических уравнений, формирование вектора правой части при линейной нагрузке, страница 14

В системе корпус-объем отсека вначале определяются уровни вибрации для стенок корпуса с его характеристиками материала. Затем эти данные принимаются входными для описания движения границ объема воздуха в целях получения результатов решения, так как в противном случае матрицы уравнений вырождаются из-за перепада жесткостей и плотности материалов совместной системы. На рис.3.9,б приведены данные по горизонтальному и вертикальному сечениям.

Характер звукоизлучения панелей показывает, что распределение звукового давления существенно зависит от взаимодействия собственных частот колебаний панели и частоты виброускорения по спектрам октавных звукополос. Опыт использования методики расчетов показал высокую устойчивость процесса вычислений и некоторую стабилизацию результатов несмотря на изменение жесткости стержневых элементов. Это указывает на то, что только значительное увеличение жесткости может внести коррективы в снижение уровня, измеряемого в децибеллах. Среднеарифметические значения получены суммированием уровней давления звука на каждом шаге с последующим делением на число шагов. Затем все результаты во всем диапазоне нагрузок суммировались логарифмически (3.21). Эти данные приведены в нижней строке табл.4.2. Анализ значений показывает, что основную долю шума вносят передняя стенка сложной формы, затем пол и крыша (63 Гц): 95.6, 95, 92.5 дБ соответственно.

Уровень шума двери задка (с колесом и без колеса) имеет перепад давления до 8 дБ на некоторых частотных воздействиях и до 3.5 дБ в сумме. Ранее высказанное положение о влиянии смещения центра тяжести панели относительно кинематических условий закрепления (рис.3.8,б и рис.4.6 для двери задка с колесом) подтверждается. Соблюдение баланса энергии при смещении центра тяжести приводит к образованию "динамической" опоры и движению элемента тела вокруг ее центра тяжести, т.е. к угловому, вращательно-поворотному, что и создает условия роста давления.

Как было отмечено ранее в разделе 1.3., коэффициенты поглощения энергии воздуха малы, поэтому для замкнутого воздушного объема отсеков транспортных машин более существенным фактором демпфирования является возможность утечек энергии-передача деформируемым объемом воздуха части нагрузок на равную по жесткости область контакта и даже более мягкую (если создать) внешнюю среду. Так, при наличии открытого люка характер распределения изобар меняется (рис.4.8), а уровень суммарного звукового давления снижается на 1,5_3,5 дБ и на 1,1_6,9 по отдельным гармоникам (на табл.4.2, данные отмечены звездочкой *), что подтверждается практикой использования тентовых крыш и стенок отсеков, в которых практически открытым является ни один люк, а 30-50% площади замкнутого объема. Отметим, что действие воздушной компоненты шума здесь не учитывается, а сам расчет проводился с использованием полубесконечных элементов [180] для учета стока давления в открытое полупространство люка (рис.4.8) [184].

Влияние принудительного деформирования панелей проверялось на примере крыши, частота колебаний которой повысилась почти на порядок от 3.5 Гц до 27.9 Гц за счет применения стяжек (рис.4.7,в и рис.3.8,в). При этом низшая форма ее колебаний происходит вокруг деформированного статическим нагружением положения, показанного штриховой линией. Расчеты показали снижение звукового давления на 11,5_5,85 дБ по отдельным гармоникам и на 4,5 дБ по суммарному уровню для этой панели (вариант отмеченный в табл.4.2 знаком **).

Полученные результаты и их сопоставление с экспериментально измеренными уровнями давления (рис. 4.9, рукописными цифрами 3указаны частоты колебаний звукового давления в герцах) позволяют сделать вывод о приемлемости методики определения характера распределения звукового давления в объеме отсека (компоненты структурного шума), а также выполнять отработку параметров механического состояния элементов конструкций обитаемых отсеков.

Список использованной литературы:

1.  Техническая акустика транспортных машин: Справочник/ Л.Г. Бали-шанская, Л.Ф.Дроздова, Н.И.Иванов и др.; Под ред. Н.И.Иванова. – СПб.: Политехника, 1992. – 365 с.: ил.

2.  Применение метода конечных элементов, Л. Сегерлинд; Под ред. Б.Е. Победри. – М.: Мир, 1979.

3.  Расчетные и курсовые работы по сопротивлению материалов: Учеб. пособие для вузов/ Ф.З. Алмаметов, С.И. Арсеньев, С.А. Енгалычев и др. - М.: Высш. шк., 1992. - 320 с.: ил.