基于声压球谐函数分解的球麦克风阵列波束形成算法能够同时对三维空间所有方向进行声源定位,特别适用于内场噪声源的识别。该文以典型的50通道刚性球麦克风阵列为例,进行了声源识别性能仿真分析,结果表明球谐函数截断长度、声源频率和声源位置等参数对阵列响应均具有显著影响,2000Hz对应的声压球谐函数最优截断长度为5,且所有声源位置的最大旁瓣水平的最大值可达-15.35dB。在此基础上,开发了阵列动力学性能分析及声源识别成像软件。利用该软件对已知声源的试验算例进行声源成像,成像结果与声源真实位置吻合,表明该算法能准确识别声源,证实了自主研发程序的正确性。

传声损失是消声器结构设计和降噪性能分析评价的重要依据.基于有限元方法、以扩张腔消声器为例,分析计算了消声器内部声场,进行了传声损失的虚拟测量.对现有的三点法、传统的单边界四点法测量传声损失进行了模拟,探讨了尾管效应、尾端吸声系数、消声器上下游耦合效应对传声损失测量的影响,论述了需要采用消除上下游耦合效应的双边界条件四点法测量传声损失的必要性,并利用该算法对典型消声器进行传声损失测量,所得试验结果与理论结果及有限元分析结果具有良好的一致性.同时结合消声器内部声场的仿真结果,分析了传声器测点位置、传声器间隔等参数对传声损失测量精度的影响,给出了相应的传声器测点布置原则,对传声损失的实际测量提供了借鉴.

为了降低水果采摘的技术难度与成本,设计研制了一种基于振动频率控制的高枝水果采摘机械装置。在该装置的机构学分析和理论计算基础上,确定了以锥齿轮和曲柄滑块机构为主的传动设计方案,通过将直流电机输出转矩转化为树枝的往复振荡来实现水果采摘。利用线性弹簧模拟树枝振荡过程,设计创建了基于刚柔耦合形态的等效力学模型;并通过运动学、动力学仿真分析,验证了样机结构的合理性与可靠性。现场采摘试验结果表明,该装置具有良好的实用性和水果采摘效能。为水果采摘机械的创新设计和实践应用提供了重要技术参考。