一种基于区间摄动分析理论的板腔系统声学特性预测的方法

摘要

本发明公开了一种基于区间摄动分析理论的板腔系统声学特性预测的方法。首先，利用统计能量分析理论建立板腔系统声学特性预测的统计能量分析模型及相应参数的计算模型；其次，以区间模型定量化板腔系统的不确定性，并利用区间摄动分析方法计算弹性板子系统能量的区间界限与声腔子系统能量的区间界限；最后，利用各子系统能量计算弹性板振速级区间界限与声腔声压级的区间界限，获得板腔系统声学特性区间界限的频响分布。本发明首次考虑了不确定性对板腔系统声学特性的影响，有效避免了对不确定性的理想化假设，与工程领域实际问题具有良好吻合特性。

主权项

一种基于区间摄动分析理论的板腔系统声学特性预测的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：根据统计能量分析理论与板腔系统的几何构型建立板腔系统声学特性预测的统计能量分析模型，在给定圆频率ω处确定统计能量分析参数的计算模型以用于第三步中功率流平衡方程的建立；第二步：根据第一步中统计能量分析参数关于板腔系统特性的灵敏度分析数据及工程经验数据给定不确定参数向量x所包括的不确定参数，进一步基于不确定参数向量x的试验数据以区间模型将其定量化为区间参数列向量x^I；第三步：建立输入功率P_inj的计算模型，根据第一步中统计能量分析参数计算模型与第二步获得的区间参数列向量x^I，基于统计能量分析理论建立含区间参数列向量x^I的功率流平衡方程，其中系数矩阵为L，输入功率列向量为P，能量列向量为E；第四步：根据第三步获得的功率流平衡方程，取区间参数列向量x^I的具体实现为第二步获得的区间参数中点列向量x^c，计算系数矩阵中点值L^c、输入功率中点值P^c和能量列向量中点值E^c；第五步：给定差分波动比例δ并计算差分参考点x⁰，根据第三步获得的功率流平衡方程，取区间参数列向量x^I的具体实现为差分参考点x⁰，计算系数矩阵参考点值L⁰与输入功率列向量参考点值P⁰，利用第四步获得的系数矩阵中点值L^c、输入功率列向量中点值P^c、能量列向量中点值E^c及第二步获得的区间参数中点值列向量x^c和半径列向量x^r，计算板腔系统的能量列向量摄动值△E；第六步：根据第四步获得的能量列向量中点值E^c和第五步获得的能量列向量摄动值△E，计算板腔系统能量列向量的区间界限E^I，根据能量列向量区间界限E^I计算弹性板振速级L_v的区间界限与声腔声压级L_p的区间界限第七步：根据第一步至第六步计算任意圆频率ω处的弹性板振速级区间界限和声腔声压级区间界限最终获得板腔系统声学特性区间界限的频响分布。