LMS CADA-X中声强分析软件及其应用

    1 引 言

    声强测量是当今噪声研究和控制中一种重要的测量手段,与声压测量相比,其显著特点是不仅适用于远场测量,也适用于近场测量,对测量环境要求较低。目前声强测量已广泛地应用于机器声功率的测量、声源识别、故障诊断、材料的吸声系数和隔声量的测量等。

    CADA-X是比利时LMS公司的商品化软件[1],主要用于振动和声学方面的测试、分析和优化,整个软件涉及面很广,包括数字信号处理、模态分析、声强分析,,。本文将对其中的声强分析软件及其应用作一介绍。

    2 声强分析模块

    声强分析模块是进行声强分析的核心,专门用来对实测声场参数进行分析计算和结果显示,声强分析的步骤见图1,其主要功能概括如下:

    (1)在声强测量面和实测声场参数(声压和声强)已知的前提下,计算声压级、声强、声功率和媒质质点速度等物理量,并可以进一步计算出这些量随不同测量面元或者不同频带的分布变化;

    (2)计算中选择的频带可以是单频、倍频程(包括1/3、1/12和1/24等)或是用户确定的任意频带;

    (3)无论声信号测量过程中使用了何种计权方式(倍频程测量除外),都可以同时给出线性、A、B、C和D等计权方式的计算结果;

    (4)利用计算结果中的有关指示值和相应判据可以对声强测量面、测点布置、测量环境和测量仪器等的质量进行检验;

    (5)计算结果既可用列表的格式显示,也可用不同的图形格式直接地显示在测量面上。

    3 其它相关模块

    3.1 几何模块

    声强分析的重要应用之一是在现场条件下对声源的辐射声功率进行测量。按照用声强法测定噪声源声功率级标准(ISO9614等)的要求,必须首先构作一包围噪声源的封闭面或半封闭面,作为声强测量面,利用离散点法或扫描法测量声强分布。CADA-X中的几何模块正是为构作声强测量面而设计的。

    根据用户的要求,利用几何模块可以构作半球面、矩形六面体、圆柱面和半圆柱面等不同形式的声强测量面,声强测点的数目也可随测量面剖分疏密的不同由人为设定,所有测点对应的面元几何参数都将被保存,并通过动态链接为计算噪声源声功率提供必要的数据。图2是一噪声源声强测量面模型。

    除构作声强测量面外,几何模块还可用来进行声压测量面的构作和噪声源表面的剖分,前者是用声压法测定噪声源声功率级标准(ISO3744等)所必需的,而后者则用来确定振动测点和模态分析中振型的动画显示。

    利用几何模块建立的声强测量面以及测点疏密程度的合适与否,可以根据声强分析模块计算结果中有关的指示值和相应判据予以检验。