一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法技术

本发明专利技术涉及一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，包括步骤：根据点源叠加原理，计算简支边界矩形弯曲振动辐射体的辐射体声压幅值；基于辐射体声压幅值，建立简支边界矩形弯曲振动辐射体的辐射声功率表达式；确定辐射体的长

【技术实现步骤摘要】
resistances of a rectangular plate and their impact on the radiated sound power[J].Journal of Sound and Vibration,2000,229(5):1213
‑
1233.
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刘碧龙
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李晓东
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简支矩形板模态辐射抗的一种快速计算方法分析
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声学学报
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[0009][4]任惠娟
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四边简支弯曲振动方形薄板辐射阻抗及辐射声功率的研究
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贺西平
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兰正康
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弯曲振动矩形板辐射阻抗的计算
[J].<br/>物理学报...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，根据点源叠加原理，计算简支边界矩形弯曲振动辐射体的辐射体声压幅值；步骤2，基于辐射体声压幅值，建立简支边界矩形弯曲振动辐射体的辐射声功率表达式；步骤3，确定辐射体的长
、
宽，振动模态
m、n
，以及波数
k
的取值；步骤4，利用自适应步长多重复化高斯
‑
勒让德数值积分，对辐射声功率表达式进行积分计算，得到辐射声功率；步骤5，以简支边界矩形弯曲振动辐射体的中心点振动速度作为参考声速，用辐射声功率除以参考速度，得到相对辐射阻
、
相对辐射抗
。2.
根据权利要求1所述的一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，其特征在于：所述步骤1中，辐射体振动速度公式为中，辐射体振动速度公式为其中
m、n
表示振动模态，
ω
表示角频率，
j
表示复数，
a、b
表示辐射体的长
、
宽，
A
表示与板的材料
、
边界条件有关的常数
。3.
根据权利要求2所述的一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，其特征在于：所述步骤1中，计算简支边界矩形弯曲振动辐射体的辐射体声压幅值的步骤，包括：将辐射体表面分割成多个微元，其中第
i
个微元的坐标
、
面积
、
振动速度分别为
(x
i
,y
i
)、ds
i
、
其中，其中，
u
ai
表示振速幅值，
m、n
表示振动模态，
ω
表示角频率，
j
表示复数，
a、b
表示辐射体的长
、
宽，
A
表示与板的材料
、
边界条件有关的常数；第
j
个微元的坐标
、
面积
、
振动速度分别为
(x
j
,y
j
)、ds
j
、、
其中，
u
aj
表示振速幅值；则
ds
j
的振动在
ds
i
附近产生的声压为：其中，
k
为波数，两微元之间的距离为
h
，
θ
为
h
与
x
轴反方向的夹角，
x
j
＝
x
i
‑
hcos
θ
，
y
j
＝
y
i
‑
hsin
θ
，
ds
j
＝
hd
θ
dh
；根据点源叠加原理，整个辐射体在
ds
i
处产生的声压幅值为：
其中，
P(x
i
,y
i
)
表示声压幅值
。4.
根据权利要求3所述的一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，其特征在于：所述步骤2中，建立的辐射声功率表达式为：
其中，
W
为辐射声功率表达式
。5.
根据权利要求4所述的一种自适应步长计算简支弯振辐射体辐射阻抗的方法，其特征在于：所述步骤4中，利用自适应步长多重复化高斯
‑
勒让德数值积分，对辐射声功率表达式进行积分计算的步骤，包括：
(1
‑
1)
根据第1层的积分步长
step1和确定的积分结点数目
Z
，对第1层的积分区间
[lower1,upper1]
进行划分，
lower1为积分下限，
upper1为积分上限，划分为
p1个积分子区间：
[lower1,lower1+step1]
，
[lower1+step1,lower1+2*step1]
，
...
，
[lower1+(p1‑
1)*step1,upper1]
，每一个积分子区间中都有
Z
个积分结点，
j1∈[1,Z]
，
j1表示第1层中任一积分子区间中的第
j1个积分结点
。(1
‑
2)
对于第1层任一积分子区间
[l1,u1]∈[lower1,upper1]
，计算其中积分结点
j1的高斯
‑
勒让德数值积分的位置和系数
(1
‑
3)
根据步骤
(1
‑
2)
中计算的积分结点
j1的位置计算第2层积分对应的积分下限
lower2和积分上限
upper2，确定积分区间
[lower2,upper2]
；根据第2层的积分步长
step2，将积分区间
[lower2,upper2]
划分为
p2个积分子区间：
[lower2,lower2+step2]
，
[lower2+step2,lower2+2*step2]
，
...
，
[lower2+(p2‑
1)*step2,upper2]
，每一个积分子区间中都有
Z
个积分结点，
j2∈[1,Z]
，
j2表示第2层中任一积分子区间中的第
j2个积分结点
。(1
‑
4)
对于第2层任一积分子区间
[l2,u2]∈[lower2,upper2]
，计算其积分结点
j2的高斯
‑
勒让德数值积分的位置和系数
(1
‑
5)
根据步骤
(1
‑
4)
中计算的积分结点
j2的位置计算第3层积分对应的积分下限
lower3和积分上限
upper3，确定积分区间
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁渊，李娜，李小敏，
申请(专利权)人：宁夏医科大学，
类型：发明
国别省市：