基于LMS Test Lab的发动机尾吊客机的噪声与振动传递特性测量
- 格式：pdf
- 大小：1.76 MB
- 文档页数：6
ｃｈａｎｎｅｌ ｄｉｇｉｔ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｂｕｓ
ｓｙｓｔｅｍ），带７０ Ｗｈ的镍镉充电电池高性能ＶＭＥ
控制器，支持ｌ ＧＢ／ｓ的以太网传输。最大信号连续 传输速度２０ ＭＢ／ｓ，ＩＣＰ／模拟电压信号输入，２４位，
发动机通过吊挂与机身后段内机身盒段连接， 因此发动机振动量由吊挂安装节点通过机身合段框
同样，声场噪声激励能够引起与结构的振动。在结 构与声场确定下之后，结构与声场之间的传递特性 也确定下来，是结构与声场组成系统的固有特性之 一。
工况２：基本设置与工况ｌ相同，移动低频体积 声源的位置于飞机中舱段，测试测试吊挂一机身壁 板一机身结构一中舱段旅客座椅的噪声与振动传递
函数。
在线性系统中，根据机械激励和传递函数日∥，
万方数据
２０１２年４月 声是行之有效的途径。
噪声与振动控制
第２期
件主要包括：吊挂、机身盒段、机身框架、客舱地板、 侧壁板及旅客座椅。 试验样机布局形式与吊挂结构如图１所示。
从噪声源分析，商用飞机的主要声源是发动机 噪声，因此，发动机的布置，即发动机在飞机上的布 局形式对舱内声学环境影响很大。目前，尾吊与翼
吊是大型客机发动机布置的两大主要形式。对于舱 内噪声而言，尾吊布置相对翼吊减少了发动机喷流 对飞机中后机身直接影响，有利于降低舱内噪声，但 是，由于尾吊形式使发动机直接通过吊挂与后机身
相连，发动机的风扇激励、振动载荷、不平衡量更易
传入飞机客舱，影响舱内声学环境。因此，分析尾吊 发动机的振动引起舱内噪声的传递特性是进行减振 降噪的关键性步骤。本文从试验测量的方法入手， 利用ＬＭＳ ｔｅｓｔ．１ａｂ、低频体积声源及声压与加速度传 感器，对真实的飞机进行测试，获得测试样机的噪声 与振动传递函数，分析发动机尾吊客机吊挂、机身结
率段内所测得传递函数是有效的；
刳２．Ｉ：况ｌ试验系统与测点布置图
Ｂ）功率放大器与数采前端
Ｃ）≠ｆｉ挂＿Ｊ 的加速度传感器
Ｄ）舱内麦克风
图３．试验系统与试验测点在飞机ｊ 的布置
万方数据
２０１２年４月
噪声与振动控制
第２期
川。［Ｉ
２０
．｛ｉｆ区一
动力学响应在此频率范围内存在响应滤波作用Ｈ，。
椅的噪声与振动传递函数 传递函数如图５所示
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｃａｖｉｔｙ ｏｆ ｏｆ
３）低频体积声源的声功率有待进一步提高。
ｖｅｈｉｃｌｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”，叨．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ
Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
４结语
［２】２
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １９９５，Ａｕｔｏ Ｔｅｃｈ ９５ Ｃ４９８／６／０１８． Ｕ．Ｓ．Ｆｅｄｅｒａｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ．Ｔｒａｎｓｉｔ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
可以得到由振动激励引起的声场声压级
３．２试验设备及要求 低频体积声源（Ｌｏｗ
Ｓｏｕｒｃｅ）：频率范围１０～８００
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｖｏｌｕｍｅ Ｗ。
Ｐｉ＝Ｆｉ・彬‘
到由振动激励引起的声场声压级
（１）
同样，根据声载荷激励和传递函数日…，可以得
Ｈｚ土２
ｄＢ，功率１８０
特点是准确测量高量级低频声源，人体效应模拟，时
工况１的试验系统与测点布置如图２和图３所
示 ｂ１工况２
ａ）吊挂一机身壁板一机身结构一后机身旅客座
椅的噪声与振动传递函数 传递函数如图４所示。
数采系统、功率放大器与加速度传感器位置与 工况ｌ一致，移动低频体积声源（第２０排ｃ座）与声 压传感器的位置（第２０排ｂ座）。
幅值与相位传递函数较清晰；
相干函数在５０－－４５０ Ｈｚ接近于１，可认为在此频
ＬＭＳ Ｔｅｓｔ．Ｌａｂ、低体积声源及声压与加速度传感器，获得测试样机的噪声与振动频响函数（ＦＲＦ）、幅值与相位传递函数
及相干函数，分析发动机尾吊客机吊挂、机身结构、舱内设施与舱内空腔间的噪声与振动传递特性，验证了该方法在大 型客机工程应用可行性。 关键词：振动与波；发动机尾吊；大型客机：传递函数 中图分类号： 文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－１３５５－２０１１．０４．０４０
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ａｉｒｃｒａｆｔ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＯＭＡＣ，Ｓｈａｈｇｈａｉ
ａｎ
２００２３２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｒｎａｌ ｎｏｉｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｂｉｎ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｉｒｃｒａｆｔｓ ｉｓ
ａｎｄ
ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ
ｗｅ，ｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｃｑｕｉｒｅ ｔｈｅ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｍｐｌｉｔｕｄｅ
ａｎｄ
ｐｈａｓｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ
ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ
ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｐｙｌｏｎ，ｆｕｓｅｌａｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｔｒｉｍ ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｉｖｉｌ ａｉｒｃｒａＲｓ Ｗａｓ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
万方数据
基于ＬＭＳ Ｔｅｓｔ．Ｌａｂ的发动机尾吊客机的噪声与振动传递特性测量 １）声源距接收体较远： ２）舱内的大量旅客座椅与地毯具有较好的吸声 特性；
参考文献： 【ｌ】Ｄｒ
Ｄ
１６７
Ｍｏｔｒｅｙ ａｎｄ
１－ａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｄｒ
Ｆ
Ｒ
Ｗｈｅａｔ，Ａｎ
ｉｎ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ
ｏｆ
ｓｔｒｕｃｔｕｒａ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｓｓｕｅ ｉｎ ａｉｒｃｒａｆｔ ｄｅｓｉｇｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ
ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｌｌ ａｉｒｃｒａｆｔ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｅｒ
基于ＬＭＳ Ｔｅｓｔ．Ｌａｂ的发动机尾吊客机的噪声与振动传递特性测量
１６３
文章编号：１００６．１３５５（２０１２）０２．０１６３．０５
基于ＬＭＳ Ｔｅｓｔ．Ｌａｂ的发动机尾吊客机的噪声与
振动传递特性测量
韩峰，王春梅，扈西枝
（上海飞机设计研究院，上海２００２３２）
摘要：大型客机的舱内噪声治理与控制是飞机设计一大难题。分析飞机各主要声源的传播机理，获得全尺寸噪声 与振动传递特性是其中的关键技术之一。介绍基于互易性原理的大型客机噪声与振动传递特性测量与分析方法，利用
换得到频域信号。
数采系统与功率放大器放置于机舱后舱门的旅
客座椅（第２６排Ｅ座）；
利用相干函数是否接近于１，判断所测传递函数
的有效性。相干函数接近于ｌ，则传递函数有效：相 干函数远小于ｌ，则传递函数置信度较低，传递特性 不明显。 ３．５试验结果及分析
一个声压传感器置于机舱内部（第２５排Ｅ座）；
两个加速度传感器，一个置于机舱内部内饰壁 板之上（第３０排Ｅ座），另一个置于机舱外部吊挂前 沿蒙皮处。
构、舱内设施与客舱声场的噪声与振动传递特性。 １
Ａ）测试样机步局
Ｂ）吊挂结构
图１．试验样机布局形式与吊挂结构
３传递特性测试
３．１测试工况
测试工况如下： 工况１：低频体积声源置于后舱段内，声压传感
噪声与振动的传递特性
振动载荷激励板壳结构会引起结构的声辐射，
器与一个加速度传感器置于机舱内，一个加速度传
感器置于机舱外吊挂蒙皮Ｉ二，测试吊挂一机身壁 板一机身结构．旅客座椅的噪声与振动传递函数。
声压传感器：ｌ／２”自由场传声器；
加速度传感器：ＰＣＢ单向加速度传感器。
万方数据
基于ＬＭＳ Ｔｅｓｔ．Ｌａｂ的发动机尾吊客机的噪声与振动传递特性测量
１６５
３．３试验系统及测点布置
ａ）工况１
３．４测试数据处理
低频体积声源置于机舱中后部的旅客座椅（第
３０排Ｂ座）；
声压传感器与加速度传感器通过数采前端采集 到了时域信号，利用ｔｅｓｔ．１ａｂ中的ＦＦＴ变换功能，转
人们关注。劣质的飞机舱内声学环境更易使机务人 员产生疲劳与注意力分散，产生安全隐患；过量的舱
内噪声引来乘坐旅客的抱怨与投诉，削弱飞机制造 商的核心竞争力，影响客机的商业运营。 为此，各大飞机制造商都相当关注飞机的舱内 声学环境，设定飞机声学性能要求，控制与治理舱内 噪声。而从声学设计与降噪减振角度分析，获得飞 机各主要声源的传播机理，进行全尺寸噪声与振动 传递特性分析是综合治理飞机噪声、开展飞机声学 设计的关键技术之一。通过对噪声与振动传递路径 分析（ＴＰＡ），幅值与相位的传递函数（ＴＦ）识别，相干 性函数（Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）的获取，得到机身结构与舱内声 场问的传递特性，从传播途径上治理飞机的舱内噪
前，大型客机项目作为国家重点专项已经进行全面 研制阶段。一方面，大型客机的安全性、可靠性要通
过适航验证；另一方面，其经济性、舒适性更要经受 商业运营的考验。 飞机舱内噪声环境作为客机舒适性的重要指
标，在追求航空旅行人性化的今天，已经越来越受到
收稿日期：２０１１－０７．２９；修改日期：２０１１－ｌｌ・２０ 作者简介：韩峰（１９８４．），浙江人，工程师・从事飞机噪声研 究。 Ｅｍａｉｉ：ｈａｎｆｅｎｇ＠ｃｏｍａｅ．ＣＣ
Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ），特点是宽频率范围，宽频率的低噪特性，
允许宽频的阻抗激励，完善的自适应特性，应用于 低、中、高频的体积声源，小型体积声源与小型激振 器，中型阻抗激励与声源；
２测试样机结构特征
