飛機座艙聲學控制方法報告

劉碧龍 常道慶 王曉林 柳陽威 陳任之

摘要：本研究圍繞大型客機氣動噪聲抑制，探索機艙蒙皮外進行湍流附面層抽吸的機制、以達到降低振源的目的。通過氣動噪聲艙內傳遞機理及其控制方法研究，揭示湍流邊界層、隨機聲場、多孔輕質材料內聲波耗散、結構振動以及輻射聲場之間的耦合作用規律，發展適應未來大型客機艙室安靜性環境要求的中低頻吸隔聲材料和結構，形成典型艙室結構聲學材料與結構優化的理論方法，提出艙內噪聲控制方法并實驗驗證，為我國自主研制民用大型客機艙室安靜性設計提供理論依據。 主要研究內容： 探索有限重量和空間等環境約束下提高中低頻吸隔聲性能的新機理、新途徑和新方法，研究湍流邊界層、隨機聲場、多孔輕質材料內聲波耗散、結構振動以及輻射聲場之間的耦合作用規律和實驗驗證方法，發展適應未來大型客機艙室安靜性環境要求的輕質多孔吸聲材料、粘彈性抑振材料和智能吸隔聲材料和結構。 1.利用CFD方法建立附面層抽吸理論模型。擬采用CFD與聲振動問題聯合求解。為減小穿孔板重量，必須考慮其誘發振動的可能性。 2.流體誘發振動和艙內噪聲輻射的參數研究。這一部分的研究工作與發動機內的聲處理將直接相關。 3.輕質多孔吸聲材料研究。開展多孔材料在構型、力學、聲學性質方面的表征及優化，材料非線性性質以及非線性聲場中的響應研究。 4.中低頻粘彈性抑振材料和結構研究，結合典型艙室結構，研究粘彈性材料和彈性連接件應用的優化方法。 5.低頻智能吸隔聲結構研究。圍繞艙室的低頻噪聲控制，研究應用主動或半主動方法提高典型結構低頻隔聲性能，探索主動或半主動控制單元與傳統輕質多孔吸聲材料和彈性連接件復合工作的理論和實驗方法。 6.大型客機典型結構在隨機聲場和湍流邊界層激勵下的輻射噪聲的理論、數值和實驗方法研究。

關鍵詞：飛機座艙；氣動聲學；吸聲材料；噪聲抑制

Study on the aircraft interior noise control

Abstract：The report presented a research on the aerodynamic noise of passenger aircraft. The turbulent boundary layer suction mechanism was studied for controlling the noise source. The main purpose is to study the mechanism of aerodynamic noise production，transmission，radiation，coupling and dissipation. The optimization theory and method of acoustic material and structure for controlling the mid- and low- frequency aircraft interior noise were also focused on. The research includes： 1. To develop the turbulent boundary layer suction model by CFD method. 2. Study on the fluid parameters related to the structural vibration and noise radiation. 3. Study on the characterization and optimization of sound-absorbing porous material about configuration， mechanics and acoustics. The nonlinear response of porous material under high level sound field was also studied. 4. Study on the viscoelastic material for controlling the vibration of the structure. 5. Smart material and semi-active method for low frequency sound absorption and insulation 6.The noise radiation of specific structure of passenger aircraft under diffuse sound field and turbulent boundary layer excitation.

Keywords：Aircraft cabin； aeroacoustics； sound absorbing material； noise control

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