基于分布源邊界點法的近場聲全息理論與實驗研究.pdf

1、對羅茨真空泵噪聲源定位的有效研究為本文方法進一步向?qū)嶋H應用推廣提供了可靠的依據(jù).第一章首先探討了聲全息技術的研究意義,回顧和分析了近場聲全息技術的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,詳細討論了現(xiàn)有近場聲全息技術的實現(xiàn)方法和各自所具有的優(yōu)缺點,明確了需要解決的問題,確立了本論文的研究內(nèi)容.第二章詳細地推導了無限域中外部振動聲輻射問題的邊界積分方程計算公式,引出了分布源邊界點法,并對分布源邊界點法的原理作了新的解釋.第三章提出采用分布源邊界點法作為聲場全息

2、變換算法,建立了基于分布源邊界點法的近場聲全息理論模型;分析了重建結果對測量誤差的敏感性,并提出采用奇異值濾波法或Tikhonov正則化方法穩(wěn)定重建過程,抑制誤差影響;對脈動球源和擺動球源的數(shù)值仿真研究驗證了所提出方法的可行性和有效性.第四章提出了基于分布源邊界點法的半自由聲場全息重建和預測技術,有效地解決了半自由聲場環(huán)境下的全息重建和預測問題,對實際音箱源的實驗研究驗證了所提出方法的有效性,也進一步驗證了分布源邊界點法作為全息變換算法

3、以及正則化方法抑制誤差影響的有效性.第五章提出了三種多源混合聲場的聲全息重建和預測的求解方法:單面測量組合法、多面測量組合法和多面測量消元法,建立了應用分布源邊界點法進行多源混合聲場全息重建和預測的理論,解決了多個相干源同時存在時聲場的全息重建和預測問題,對兩個相干的振動球和脈動球源的數(shù)值仿真研究以及對實際音箱源的實驗研究驗證了所提出方法的有效性.第六章首先改進了常規(guī)分布源邊界點法中特解源的構造方法和特解矩陣的求逆方法,避免了以前對特解

4、源位置有要求而又只能由經(jīng)驗公式來確定的缺陷.在此基礎上,進而提出了一種新型的邊界點法--正交球面波源邊界點法,它一方面繼承了常規(guī)邊界點法無需復雜的插值處理、不存在奇異積分處理以及不存在解的非唯一性等優(yōu)點,同時又避免了常規(guī)分布源邊界點法中由于特解源的位置確定不好而引起較大誤差的缺陷,并從根本上徹底地解決了特解源位置的選取問題.對半自由聲場中單源和多源的實驗研究驗證了所提出方法的正確性及其作為聲場全息變換算法的有效性;通過與球面波源疊加法的

5、比較,論證了所提出方法的優(yōu)越性.第七章提出了一種新型的基于等效源法的近場聲全息技術,它不需要對邊界進行任何形式的離散,直接跳過振動邊界面,通過確定聲源內(nèi)部一系列等效源在聲場中所占的權重關系來預測整個聲場,該方法可以適用于任意形狀振源的分析,是一種真正意義上的"無點無元"的全息變換方法.嚴格的數(shù)學證明和對實際聲源的實驗驗證保證了所提出方法的可行性和準確性.而且通過與基于分布源邊界點法的近場聲全息技術比較,進一步說明了分布源邊界點法的本質(zhì)和