SIDLAB声学综合解决方案 v1 0902Word格式.docx

SIDLAB声学综合解决方案 v1 0902Word格式.docx

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它是基于线性声学理论，所有的单元，如一个复杂的消声器，简化成two-ports结构，同时系统末端和声源将以one-ports单元表示。

一系列标准单元，包括管道单元及基本的消声单元，相互连接以形成网络结构。

所有标准单元都是经过了大量实验验证的、已公开发表的最新模型。

用户可以根据需要，添加自己的自定义单元。

SIDLABAcoustics计算内容：

1.以dB衡量的传递损失和插入损失。

2.以dB衡量的降噪量，又可分为窄带、倍频程与1/3倍频程表示方法。

3.系统共振。

4.各单元及整个网络结构中传递矩阵和散射矩阵所包含的元素。

5.网络结构中每个结点的RMS声压值。

（表示方式：

Pa或dB、窄带、倍频程与1/3倍频程）

6.换算得到网络结构中每个结点的声功率。

W、dB、窄带、倍频程与1/3倍频程）

7.网络结构外某一设定接收位置的RMS声压值。

Pa或dB,窄带、倍频程与1/3倍频程）

8.网络结构中任意两结点之间的传递函数。

SIDLABAcoustics功能特点：

1.可采用不同单位制定义网络结构几何尺寸，可选单位制有：

米、毫米及英寸。

2.可将网络结构模型的不同版本保存在同一个项目文件中。

3.传播介质可以选用理想气体或液体。

软件带有一个可编辑的传播介质数据库。

4.单元管理：

可任意添加、删除单元，可任意修改单元的特征参数。

5.利用多种编辑工具可搭建2D或3D网络系统。

搭建的3D网络结构不会对计算结果产生影响，它仅用于实现结构的可视化效果。

6.可采用多种方便方法对结果进行控制，可输出不同格式文件。

SIDLABAcoustics特殊计算功能：

1.发动机阶次vs.发动机转速计算：

自动计算频率向量。

所需要的额外输入数据为输入端流量和各转速条件下的温度。

2.优化：

可在某一频段内基于任意多个变量对系统性能（TL-IL-辐射声压）进行优化。

可定义等式与非等式约束。

可将允许的背压值作为约束条件。

3.参数化：

选择网络结构中任一参数，在某一特定范围内按照指定步长改变其数值大小，进行参数化分析。

可在结果中同时读取所有参数化分析结果。

SIDLABFLOW

SIDLABFlow是一个快速1D工具用于计算消声系统在设计过程中引入的压降。

它利用two-port的方法计算网络结构中的流量分布和压降，并且将计算结果赋值给SIDLABAcoustics的声学计算中。

某些元件的声学性能，如穿孔板，很大程度上取决于元件内的流体流动。

SIDLABFlow计算使用的是与SIDLABAcoustics同样的网络结构。

SIDLABFlow计算内容：

1.流动分布：

流体经过每个单元的流量，单位kg/s。

2.在一定的输入流量条件下，流体经过网络结构中每个单元所形成的压降。

3.每个单元内部的流动马赫数（流速）。

4.系统中流体的压降随流量变化的曲线。

将流动引入网络结构的两种方法：

1.指定的源流在网络结构的一个输入端。

输入的流体可定义为：

Ø

流量，单位：

kg/s

流动速度，单位：

m/s

流动马赫数

2.几个外部稳压源与网络结构中不同的输入/输出端相连。

SIDLAB声学特性测试台架

测试台架用于测量two-port单元的声学参数。

我们提供内径为25mm、50mm、100mm的3种标准设备。

可根据用户需求，提供其他尺寸测试管道。

测试台架可承受的介质流动速度为100m/s，空气温度可达100C。

可根据更高的流动要求、更高的温度要求与特殊气体要求对台架进行进一步更改。

所有的台架组成部分均

采用激光切割和高精度焊接。

SIDLABRig组成部分：

1.镀锌钢制成的测试管道。

2.用于1/4英寸麦克风的、采用铝合金阳极氧化处理的麦克风支架。

3.功率放大器，扬声器，大功率、金属膜片声学器件。

4.2个带有吸声材料的消声器。

台架两端各1个，用来减少反射效应，提高测试精度。

5.必要的过渡联接以连接不同尺寸的被测物体。

6.采用铝合金阳极氧化处理的校准器，用以在同一时间对6个麦克风进行相对校准，准确省时。

7.支撑，采用BoschRexroth的桌面支撑或地面支撑。

8.离心风机用以提供流动气体，变频器用以改变风扇转速。

SIDLABMEASUREMENT

针对测试数据进行后处理的模块。

它包含两类测试类型：

1.two-port单元的被动参数测量（如：

消声器或过滤器），包括传递损失及传递矩阵等。

2.one-port单元的声源参数测量（如：

发动机或压缩机），包括声源强度与阻抗。

计算结果可以较容易的导入SIDLABAcoustics，使其包含在网络结构中的其它标准元件之中。

Passivetwo-port

此模块基于测定的传递函数来计算two-port单元的被动声学特性，例如消声器或者过滤器。

双声源位置技术用于设定两个必要的测量状态。

双麦克风方法用于将声波分解，具体做法是在声学元件两侧各设置3个麦克风，即：

6麦克风，目的是涵盖更宽的频率范围。

提供了3种麦克风布局方式。

第三种布局方式是只在声学元件两侧各设置2个麦克风。

可在测试之前及测试之后对入口与出口处锥形结构对整体性能造成的影响进行补偿。

输入数据：

1.台架几何尺寸、温度和流动数据。

2.测定的频域内六个麦克风之间传递函数和上游的扬声器信号。

3.测定的频域内六个麦克风之间传递函数和下游的扬声器信号。

4.六个麦克风之间的校准传递函数。

计算结果：

1.two-port单元的传递矩阵与散射矩阵。

2.以dB衡量的传递损失。

3.以dB衡量的噪声衰减量，频率表示方式：

窄带、倍频程与1/3倍频程。

4.基于常温测试结果获得高温下TL，以模拟发动机真实工况。

Activeone-port

此模块的功能是基于压力传感器测得的时间域上的数值来计算one-port声源的声学参数。

双麦克风方法用于将声波分解。

利用转速器信号，通过时域同步平均方法对数据进行平均。

计算结果是以转速表示的阶次域和频域数值。

需要采用多个不同负载进行测量。

最后一个负载量所对应的测量值不参与计算，而是

用于验证。

2.不同负载条件下，两个采样点处时域内的动态压力。

3.由声源内部旋转部分驱动的转速器获取的时域内的脉冲信号。

4.机器转轴的转速。

1.两个采样点处角度域内的动态压力。

2.声源的声强和声阻抗。

SIDLABACQUISITION

SIDLABAcquisition是SIDLABMeasurement的扩展。

它用于采集描述two-port单元被动声学参数的测量数据（如进气或排气消声器）。

数据采集系统和测试用麦克风可和SIDLABAcquisition成套提供。

它可以依照不同理论和实际情况自动进行测量。

用户可以在测量中使用不同的激励方式（随机或步进正弦），所有的结果均会以SIDLABAcoustics的兼容格式存储并作为用户自定义单元用于之后完整系统的模拟。

SIDLABAcquisition对在设计的过程中多次重复进行此类标准化测试的公司和科研单位十分有用。

SIDLABAcquisition所利用的双声源位置技术已被证实是最可靠、最有效的用于测量传递损失的技术。

通常情况下进行这类试验时有流体通过管道。

SIDLABAcquisition用户通过同一界面上的附加选项可对风扇速度（用来实现流动）进行控制。

流动速度和温度也可以实现自动测量并且应用于计算中。

与SIDLABAcquisition一起成套提供的部件：

1.用于控制测量和结果的SIDLABAcquisition的License。

2.带有USB接口的数据采集系统（NI）以及所有必需的input/output模块。

3.测试用麦克风。

4.麦克风校准器。

5.所有必需的线缆。

6.用于风扇控制和用于测量流量、气体温度及消声器压降的必要的传感器和DAQ卡。

SIDLAB发动机声源测试方案

在对排气系统进行插入损失或辐射噪声进行数值分析时，需要获取发动机声源的参数。

SIDLAB技术团队提供规范化的发动机声源测试方案。

利用One-port声学模型对消声器进行设计，并计算获取进排气管道系统中的声学特性。

测试中，将声源看成是one-port单元，在频域范围内，可以通过声源强度和声学阻抗（或者反射系数）对声学one-port单元进行完整描述：

其中，ps为声源声压，Zs为声源阻抗，p是出口处的声压，Z是除声源外的系统的声学阻抗。

两未知量ps和Zs将通过已知的声学负载阻抗（Z）和声压测量结果（P）决定。

由于存在两个未知数，因此需要在不同负载条件下进行两次测试，这种方法通常被称作双负载法。

如果提供的负载个数大于2，则对此问题来说属于过度解，可以使测量结果更准确。

发动机声源测试台架组成：

1.管道系统，含传感器安装座台、适配过渡段和声学负载组件

2.高温压力传感器

3.流动及温度测量组件；

SIDLABMeasurement后处理软件

通过SIDLABmeasurement软件可以获得的测试目标声学性能，包括：

1.声源强度SourceStrength；

2.声源阻抗SourceImpedenace；

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