基于SYSNOISE软件的飞行器气动噪声数值计算.pdf

文档介绍：基于 SYSNOISE 软件的飞行器气动噪声数值计算
沈飞翔,解妙霞
西安交通大学机械工程学院, 西安 710049
摘要伴随飞机、火箭等飞行器的运载能力和飞行速度的大幅度提升,声振耦合特性
分析越来越重要。研究声振耦合作用首先要研究飞行器周围声场的分布情况,因此,
本文在对气动噪声理论的发展做简单阐述的基础上,介绍了振动声学软件
SYSNOISE( 版)。利用 SYSNOISE 建立了一个模拟飞行器的圆柱壳三维边界元分析
模型,并对圆柱壳的内外部噪声进行了模拟,为声振耦合研究的开展提供了一定的
帮助。
关键词气动噪声计算机仿真声振耦合
中图分类号:TB533+.3
Aero-acoustic Simulation of an Aircraft Based on SYSNOISE
SHEN Feixiang,XIE Miaoxia
School of Mechanical Engineering,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049
Abstract In this paper, we present an approach for the Aero-acoustic putation of an
aircraft. As the first step, the distribution of the acoustic field around the aircraft is studied, based on
brief introductions for the development of the Aero-acoustic theory, and the special software for
vibroacoustic analysis---SYSNOISE . Then, a 3D cylinder shell BEM model is built to represent
the aircraft. Using the tool of SYSNOISE, we finally simulate the aero-acoustic around the cylinder
shell.
Key word: Aero-acoustic simulation vibroacoustic
1 引言
飞行器高速飞行中会与流体相互作用,在其表面附近会形成湍流边界层,从而
在飞行器外表层产生强大的空气脉动压力场,所诱发的气动噪声场是一种在空间上
非均匀分布的、在时间上随机分布的、具有宽带频率分量的高声强声场。该声场一
方面向周围介质辐射噪声,另一方面作为随机激励源激发飞行器的壁面,对于具有
高结构系数(面积与质量之比)的结构会产生高达 50g 的均方响应加速度,从而在
飞行器的外部与内部会产生结构噪声,该噪声声场又反作用于飞行器结构,结构和
声场相互耦合,使舱内外产生高声压级的恶劣动力学环境。对于这种由气动噪声而
引起的振动,称其为“声振耦合作用”。声振耦合作用的存在会大大降低系统的可
靠性,因此在进行飞行器可靠性设计时,必须对声振耦合现象投入足够的重视。
研究声振耦合作用首先要研究飞行器周围声场的