基于分布源邊界點(diǎn)法的近場(chǎng)聲全息理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、對(duì)羅茨真空泵噪聲源定位的有效研究為本文方法進(jìn)一步向?qū)嶋H應(yīng)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(shù)的研究意義,回顧和分析了近場(chǎng)聲全息技術(shù)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,詳細(xì)討論了現(xiàn)有近場(chǎng)聲全息技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法和各自所具有的優(yōu)缺點(diǎn),明確了需要解決的問(wèn)題,確立了本論文的研究?jī)?nèi)容.第二章詳細(xì)地推導(dǎo)了無(wú)限域中外部振動(dòng)聲輻射問(wèn)題的邊界積分方程計(jì)算公式,引出了分布源邊界點(diǎn)法,并對(duì)分布源邊界點(diǎn)法的原理作了新的解釋.第三章提出采用分布源邊界點(diǎn)法作為聲場(chǎng)全息

2、變換算法,建立了基于分布源邊界點(diǎn)法的近場(chǎng)聲全息理論模型;分析了重建結(jié)果對(duì)測(cè)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(guò)程,抑制誤差影響;對(duì)脈動(dòng)球源和擺動(dòng)球源的數(shù)值仿真研究驗(yàn)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(diǎn)法的半自由聲場(chǎng)全息重建和預(yù)測(cè)技術(shù),有效地解決了半自由聲場(chǎng)環(huán)境下的全息重建和預(yù)測(cè)問(wèn)題,對(duì)實(shí)際音箱源的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了所提出方法的有效性,也進(jìn)一步驗(yàn)證了分布源邊界點(diǎn)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(chǎng)的聲全息重建和預(yù)測(cè)的求解方法:單面測(cè)量組合法、多面測(cè)量組合法和多面測(cè)量消元法,建立了應(yīng)用分布源邊界點(diǎn)法進(jìn)行多源混合聲場(chǎng)全息重建和預(yù)測(cè)的理論,解決了多個(gè)相干源同時(shí)存在時(shí)聲場(chǎng)的全息重建和預(yù)測(cè)問(wèn)題,對(duì)兩個(gè)相干的振動(dòng)球和脈動(dòng)球源的數(shù)值仿真研究以及對(duì)實(shí)際音箱源的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了所提出方法的有效性.第六章首先改進(jìn)了常規(guī)分布源邊界點(diǎn)法中特解源的構(gòu)造方法和特解矩陣的求逆方法,避免了以前對(duì)特解

4、源位置有要求而又只能由經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定的缺陷.在此基礎(chǔ)上,進(jìn)而提出了一種新型的邊界點(diǎn)法--正交球面波源邊界點(diǎn)法,它一方面繼承了常規(guī)邊界點(diǎn)法無(wú)需復(fù)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(diǎn),同時(shí)又避免了常規(guī)分布源邊界點(diǎn)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(wèn)題.對(duì)半自由聲場(chǎng)中單源和多源的實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了所提出方法的正確性及其作為聲場(chǎng)全息變換算法的有效性;通過(guò)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(chǎng)聲全息技術(shù),它不需要對(duì)邊界進(jìn)行任何形式的離散,直接跳過(guò)振動(dòng)邊界面,通過(guò)確定聲源內(nèi)部一系列等效源在聲場(chǎng)中所占的權(quán)重關(guān)系來(lái)預(yù)測(cè)整個(gè)聲場(chǎng),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(wú)點(diǎn)無(wú)元"的全息變換方法.嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明和對(duì)實(shí)際聲源的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證保證了所提出方法的可行性和準(zhǔn)確性.而且通過(guò)與基于分布源邊界點(diǎn)法的近場(chǎng)聲全息技術(shù)比較,進(jìn)一步說(shuō)明了分布源邊界點(diǎn)法的本質(zhì)和