Испытания на воздействие акустического шума

представляет собой беспорядочные механические колебания, амплитуды и фазы которых изменяются во времени. Эти колебания распространяются в газообразной, жидкой и твердой средах.

Основными источникамиакустическогошумаявляются выхлопные струи газотурбинных двигателей, струи продуктов сгорания топлива ракетных двигателей, аэрогазодинамические эффекты, вызванные обтеканием летательного аппарата внешним набегающим потоком, и т. д. Возникновение акустического шума приводитквозбуждениюмеханическихколебанийсоответствующих изделий, т.е. к их вибрации. Возможны случаи, когда акустический шум обусловлен вибрацией объектов и возникает внутри корпусов различных устройств . Это явление иногда называют акустической вибрацией.

Кратковременные акустическиеимпульсымогут вызываться взрывами, газовыми потоками, создаваемыми при прохождении звукового барьера самолетами, и грозами. Акустическиеимпульсымогут содержать колебания очень низких частот и носить неповторяющийся характер. Таким образом, воздействие акустического шума на различные изделия вызывает их механическое возбуждение, приводящее в ряде случаев к отказам.

Акустическийшумможет быть случайным (стационарным или нестационарным), распределенным в широком или узком диапазонах частот, а также содержать дискретные тона или иметь импульсный характер. В общем случае акустическийшум состоитиз большого числа колебаний различных частот со случайной фазой, что позволяет не рассматривать его фазовую характеристику. Частотныйдиапазонакустических колебаний включает в себя инфразвуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20…20000 Гц) и ультразвуковые (свыше 20000 Гц) частоты.

В настоящее время при испытаниях рассматривают механические колебания среды в основном в звуковом диапазоне частот. Звуковыечастотыделятна низкие (ниже 500 Гц), средние (свыше 500 Гц) и высокие (свыше 2000 Гц).

Акустический шум чаще всего имеет непрерывно изменяющиеся формыисоставыспектров, которые могут быть дискретными, сплошнымиисмешанными.Периодические акустические шумы имеют дискретные спектры, и их можно представить в виде ряда Фурье. Простейшим акустическим шумом является чистыйтон, т. е. синусоидальное колебание одной частоты.

Для характеристики воздействия энергии звукового поля пользуются понятием звуковогодавления, представляющего собой силу F, действующую на единицу поверхности S:

                                              (2.4.1.)

ЗвуковымдавлениемР_З в газах (в воздухе) называют разность между мгновенным значением давления Р, в точке среды при прохождении через нее звуковой волны и статическим атмосферным давлением Р_С в той же точке:

                                                (2.4.2.)

Колебательноедвижениечастицсредыпри распространении звуковых волн характеризуется также колебательным перемещением от положения покоя, которое происходит с колебательной скоростью v

                                                  (2.4.3.)

где u - перемещение частиц среды, t- время.

Нараспространениезвуковыхволнватмосферебольшое влияние оказывают температура, влажность, а также направление и сила ветра.

Скоростьраспространения (c) звуковых волн в воздухе существенно зависит от температуры:

                                          (2.4.4.)

где Т - абсолютная температура в градусах Кельвина.

Вотличиеотвоздействиявибрации, когда колебательная энергия передается к изделию черезточкикрепления, при наличии акустических шумов имеет место, распределенное пространственное воздействие механических колебании