一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法技术

本发明专利技术公开一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，包括：步骤1，在非消声风洞布设弧形支架，并在弧形支架的每个测点位置安装传声器；步骤2，采用标准声源对传声器系数进行现场校准；步骤3，采用白噪声标准声源现场获取传声器的白噪声归一化系数；步骤4，采用各测点位置的传声器采集非消声风洞的背景噪声声压数据；步骤5，采用全向喇叭发出白噪声，并通过各测点位置的传声器采集白噪声声压数据；步骤6，对各测点位置采集的白噪声声压数据进行频谱分析；步骤7，根据分析结果计算噪声测点的声衰减系数。本发明专利技术实施例解决了现有旋翼气动噪声的声场研究方案，通过试验获取的噪声试验数据不能反映旋翼噪声场的实际噪声值的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法


[0001]本专利技术涉及但不限于直升机模型旋翼试验
，具体涉及一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法。

技术介绍

[0002]旋翼气动噪声是直升机外部噪声的主要来源，研究旋翼噪声的声场分布特性对于民用直升机是否能通过噪声适航取证有指导意义。
[0003]对于旋翼气动噪声的声场研究，目前主要是在外场无遮挡物且开放的空间进行声场研究，或者在具有封闭且具有消声环境的消声室和消声风洞内进行声场研究。上述对于旋翼气动噪声的声场研究，均为在消声条件下进行的，对于非消声风洞，虽然可以通过试验获取旋翼噪声场噪声试验数据，由于非消声风洞存在声反射现象，因此，试验获取的噪声试验数据不能反映旋翼噪声场的实际噪声值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的为：本专利技术实施例提供一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，以解决现有旋翼气动噪声的声场研究方案，通过试验获取的噪声试验数据不能反映旋翼噪声场的实际噪声值的问题。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]本专利技术实施例提供一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，包括：步骤1，在非消声风洞布设弧形支架，并在弧形支架中选取多个测点位置，以及在每个所述测点位置安装传声器；
[0007]步骤2，采用标准声源对传声器系数进行现场校准；
[0008]步骤3，采用白噪声标准声源现场获取所述传声器的白噪声归一化系数；
[0009]步骤4，采用各测点位置的传声器采集非消声风洞的背景噪声声压数据；
[0010]步骤5，采用全向喇叭发出白噪声，并通过各测点位置的传声器采集白噪声声压数据；所述全向喇叭设置于旋翼试验台的桨毂中心位置；
[0011]步骤6，对各测点位置采集的白噪声声压数据进行频谱分析；
[0012]步骤7，根据步骤6的分析结果计算噪声测点的声衰减系数。
[0013]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，所述步骤1包括：
[0014]步骤11，坐标轴定义，包括：以旋翼桨毂为圆心垂直投影到非消声风洞驻室的地面的点作为摆放弧形支架的中心点P0，以非消声风洞进气道和排气道的中心线垂直投影到非消声风洞驻室的地面、且过中心点P0的直线为X轴，以垂直X轴、且过中心点P0的线为Y轴；其中，从中心点P0为起点指向排气道方向为+X轴，反方向为
‑
X轴，根据附视视角的旋翼旋转方向来确定+Y轴和
‑
Y轴的方向；
[0015]步骤12，弧形支架的布设以及弧形支架上传声器的位置选择，包括：按照试验任务
指定的测点位置摆放弧形支架，在以桨毂为中心、指定方位距离桨毂中心n
×
R的位置摆放弧形支架，n＝2、3、4、
……
；
[0016]步骤13，传声器的安装，包括：分别在每个所述弧形支架的弧形杆上依次安装多个传声器，所述弧形杆上传声器的安装位置分别是该弧形杆上的0
°
、15
°
、
……
、60
°
安装位置；其中，传声器的0
°
安装位置与桨毂中心高度一致。
[0017]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，所述步骤11中，根据附视视角的旋翼旋转方向来确定+Y轴和
‑
Y轴的方向，包括：
[0018]若旋翼旋转方向为俯视顺时针，则以P0为圆点，绕+X轴顺时针旋转90
°
则为+Y轴，绕+X轴逆时针旋转90
°
则为
‑
Y轴；
[0019]若旋翼旋转方向为俯视逆时针，则以P0为圆点，绕+X轴逆时针旋转90
°
则为+Y轴，绕+X轴顺时针旋转90
°
则为
‑
Y轴。
[0020]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，
[0021]所述步骤13中，在所述弧形支架的弧形杆上依次安装多个传声器的方式为：以弧形杆中与桨毂中心高度相同的点作为0
°
安装位置P
nR
‑
A
‑0，并沿弧形杆的弧度以15
°
角度间隔依次向下，分别在P
nR
‑
A
‑
15
、P
nR
‑
A
‑
30
、P
nR
‑
A
‑
45
、P
nR
‑
A
‑
60
位置安装传声器；
[0022]其中，所述
‑
0、
‑
15、
……
、
‑
60为其中一个弧形支架上传声器的安装位置，A为弧形支架的布设角度。
[0023]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，所述步骤2包括：
[0024]步骤21，将标准声源套装在传声器拾音头部位，打开标准声源发出总声压级、第一单频频率的声音；
[0025]步骤22，启动声采集系统，通过设定采样频率分别采集每个传声器10秒钟声压数据；
[0026]步骤23，对采集的10秒声压数据进行FFT分析，找到预设单频频率处对应的电压值，并将电压值换算成对应的传声器系数；
[0027]步骤24，将校准得到的传声器系数带入声采集系统的声压换算模块，用于计算传声器声压。
[0028]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，所述步骤3包括：
[0029]步骤31，将白噪声标准声源套装在传声器拾音头部位，打开白噪声标准声源发出总声压级的白噪声；
[0030]步骤32，启动声采集系统，通过设定采样频率分别采集每个传声器10秒钟声压数据；
[0031]步骤33，对采集的10秒声压数据进行FFT分析，得到每个传声器对应的一组幅值频谱数据列；
[0032]步骤34，对每组幅值频谱数据列进行排序并取出最大值，采用所述最大值进行归一化处理得到对应传声器的白噪声归一化系数数据列；其中，所述白噪声归一化系数数据列中的每个数据点为所述最大值与幅值频谱数据列中对应数据点的商值。
[0033]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中，所述步
骤4包括：
[0034]步骤41，将非消声风洞的驻室门关上，并将进风口和出风口的挡风帘拉下；
[0035]步骤42，启动声采集系统，通过设定采样频率由所有传声器同时采集30秒钟的背景噪声，得到每个传声器对应的第一声压历程数据，所采样的每个第一声压历程数据中包括的数据点数量为设定采样频率与30之积。
[0036]可选地，如上所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，其特征在于，包括：步骤1，在非消声风洞布设弧形支架，并在弧形支架中选取多个测点位置，以及在每个所述测点位置安装传声器；步骤2，采用标准声源对传声器系数进行现场校准；步骤3，采用白噪声标准声源现场获取所述传声器的白噪声归一化系数；步骤4，采用各测点位置的传声器采集非消声风洞的背景噪声声压数据；步骤5，采用全向喇叭发出白噪声，并通过各测点位置的传声器采集白噪声声压数据；所述全向喇叭设置于旋翼试验台的桨毂中心位置；步骤6，对各测点位置采集的白噪声声压数据进行频谱分析；步骤7，根据步骤6的分析结果计算噪声测点的声衰减系数。2.根据权利要求1所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤11，坐标轴定义，包括：以旋翼桨毂为圆心垂直投影到非消声风洞驻室的地面的点作为摆放弧形支架的中心点P0，以非消声风洞进气道和排气道的中心线垂直投影到非消声风洞驻室的地面、且过中心点P0的直线为X轴，以垂直X轴、且过中心点P0的线为Y轴；其中，从中心点P0为起点指向排气道方向为+X轴，反方向为
‑
X轴，根据附视视角的旋翼旋转方向来确定+Y轴和
‑
Y轴的方向；步骤12，弧形支架的布设以及弧形支架上传声器的位置选择，包括：按照试验任务指定的测点位置摆放弧形支架，在以桨毂为中心、指定方位距离桨毂中心n
×
R的位置摆放弧形支架，n＝2、3、4、
……
；步骤13，传声器的安装，包括：分别在每个所述弧形支架的弧形杆上依次安装多个传声器，所述弧形杆上传声器的安装位置分别是该弧形杆上的0
°
、15
°
、
……
、60
°
安装位置；其中，传声器的0
°
安装位置与桨毂中心高度一致。3.根据权利要求2所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，其特征在于，所述步骤11中，根据附视视角的旋翼旋转方向来确定+Y轴和
‑
Y轴的方向，包括：若旋翼旋转方向为俯视顺时针，则以P0为圆点，绕+X轴顺时针旋转90
°
则为+Y轴，绕+X轴逆时针旋转90
°
则为
‑
Y轴；若旋翼旋转方向为俯视逆时针，则以P0为圆点，绕+X轴逆时针旋转90
°
则为+Y轴，绕+X轴顺时针旋转90
°
则为
‑
Y轴。4.根据权利要求2所述的非消声风洞旋翼噪声测点的声衰减系数校准方法，其特征在于，所述步骤13中，在所述弧形支架的弧形杆上依次安装多个传声器的方式为：以弧形杆中与桨毂中心高度相同的点作为0
°
安装位置P
nR
‑
A
‑0，并沿弧形杆的弧度以15
°
角度间隔依次向下，分别在P
nR
‑
A
‑
15
、P
nR
‑
A
‑
30
、P
nR
‑
A
‑
45
、P
nR
‑
A
‑
60
位置安装传声器；其中，所述
‑
0、
‑
15、
……
、
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正江，余莹，程起有，熊波，乐娟，张育斌，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：