基于LMSTest.Lab的发动机尾吊客机的噪声与振动传递特性测量

    民用飞机的设计、研制与制造是大规模的系统集成型创新过程，是国家科技力量的集中体现。目前，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间的传递特性，从传播途径上治理飞机的舱内噪声是行之有效的途径。

    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.lab、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、机身结构、舱内设施与客舱声场的噪声与振动传递特性。

    1 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，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。

    在线性系统中，根据机械激励和传递函数 HpF，可以得到由振动激励引起的声场声压级

pi=Fi?HpFi(1)

    同样，根据声载荷激励和传递函数 HxQ，可以得到由振动激励引起的声场声压级