从菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式出发,运用边界元法数值计算了平凹腔平面镜均匀反射率时倾斜和未倾斜情况下基模的场强分布、相位分布和本征值,同时与高斯反射率平面镜在腔镜倾斜时的情况做了比较.研究表明,腔镜倾斜使激光场模式分布沿发生倾斜的方向向镜边缘偏移,而且在腔镜倾斜较严重时模式分布发生畸变,不再是对称的高斯分布,基模本征值随倾斜角增大而变小,光束远场分布变差.同等条件下,高斯反射率平凹腔腔镜倾斜对谐振腔引起的模畸变小于均匀反射率平凹腔,且基模光场及本征值随镜倾斜的变化关系稍不同于均匀反射率平凹腔.

利用边界元法研究了三维海洋波导中声波与椭球散射体相互作用问题．分析了海洋波导中声波与结构体相互作用的声散射特性，包括声压在水平断面和垂直断面的分布特点．数值分析表明：浅海中椭球体的散射特性与自由场中明显不同，当椭球体按照一定比例变化时，其散射声压变化规律会近似于球体而声压幅值低于球体，这对于浅海中非规则目标散射特性的研究是非常重要的．浅海波导对散射目标有显著的影响．

为研究不同轴承计算模型对发动机振动噪声预测的影响,该文以493ZLQ柴油机为例,分别建立了带HD（hydro-dynamic）、EHD（elastic hydro-dynamic）以及TEHD（thermal elastic hydro-dynamic）轴承计算模型的发动机多体动力学模型;分析了不同模型下最大油膜压力、最小油膜厚度,发现相对TEHD轴承计算模型,HD轴承计算模型最小油膜厚度和最大油膜压力的相对误差为-68%、130%,EHD轴承计算模型的相对误差为84%、-9%;以不同模型的多体动力学计算结果为边界条件预测了发动机机体的声学性能;分别将振动计算结果与声学计算结果与试验结果进行了对比,发现HD、EHD以及TEHD轴承计算模型得到的振动噪声计算结果的最大误差分别为7、4.5和4.2dB,声功率级计算结果的最大误差分别为13、6.1、3.8dBA。研究表明,考虑轴承的弹性变形以及热变形的发动机多体动力学计算模型在发动机振动与噪声计...

介绍一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法,以此计算兰姆波在板材内部传播时遇到障碍物或不连续界面时所发生的反射(或透射)问题,得到了若干频率入射兰姆波与板中不同深度缺陷相互作用的关系.数值计算结果表明,兰姆波与板中不连续体相互作用后存在模式转换现象.此工作对板材兰姆波的快速无损检测有一定的借鉴作用.

针对空气压缩泵轴流风扇噪声过大现象,采用有限元分析与边界元法,对轴流风扇联合仿真进行研究。通过有限元软件对轴流风扇进行流域分析,求解轴流风扇流线图,并将计算结果导入声学软件进行傅里叶变化,计算得到轴流风扇声压云图,根据计算结果进行分析。结果表明轴流风扇进出口流线紊乱,且有回流现象导致轴流风扇最大声压值位于扇叶中部,声压值最大可达69.5 dB,并且提高转速在一定程度上有利于降低轴流风扇启动噪声。

基于Lighthill声类比理论,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对离心泵内部声场进行了求解。首先采用SST SAS湍流模型对离心泵内部流场进行了三维非定常计算,并导出声源信息,然后在流场计算的基础上进行声学求解,比较研究声学边界元法和声学有限元法在应用时的优劣。结果表明蜗壳隔舌附近压力脉动强度最大、声压级最高,叶片通过频率及其倍频是各监测点上压力脉动的主频,叶轮与隔舌间的动静干涉作用是离心泵流动诱导噪声的主要原因;随着流量的增加,总声压级逐步减小,在效率最高工况点上达到最小,随后上升,偏离效率最高工况点越多,宽频分量越明显;声学有限元法对离散噪声的预估比较有优势,能综合考虑湍流噪声的各种声源,对内流场宽频噪声问题的研究更占优势。

将边界元声场分析方法与流体动力学分析技术有机结合起来，在某高速列车边界元模型中，导入流场脉动压力数据并在声学网格上转换成气动偶极子声源边界条件，采用直接边界元算法实现了基于表面偶极子声源的列车气动噪声外辐射声场的数值仿真，在此基础上对列车气动噪声外辐射场声压力分布规律以及车身表面偶极子源外辐射的指向性等特性进行了分析。研究表明：列车两侧的正横方向为车身表面偶极子声源主要水平声辐射方向，在离声源中心25m距离上可达80dB左右；车顶上方为主要横向声辐射声域，25m距离上可达83dB；频率越高，车身表面偶极子声源的指向性越强。