论文摘要
结构声主动控制(ASAC)系统将振动主动控制技术(AVC)应用到噪声主动控制(ANC)中，通过对振动结构表面施加次级力，降低结构的声辐射。现在广泛研究的智能声学结构是通过压电式传感器对结构某一位置应变信息的测量和作动器的加载，来实现对声场辐射声功率的控制，使用尽量少的传感器和作动器在低频段获得很好的辐射声功率衰减效果一直是结构声主动控制追求的目标。目前对低于临界频率下的结构声辐射主动控制方法主要依赖于模态重组和模态抑制两种途径来实现，模态重组和模态抑制方法在控制中一般是不可分的，模态抑制思想使用较为广泛，模态重组方法因为涉及到结构和声场的耦合问题，在控制中一般只作为辅助方法，少有人进行深入讨论。要想在有限的作动能量下，通过少量传感器和作动器来获得良好的控制效果，必须对结构振动和声场之间的耦合进行深入研究，才能给出更合理的压电传感器和作动器优化布置方法。从目前所做的工作来看，对于低于临界频率进行结构噪声主动控制时，对辐射声场进行有效控制的传感器作动器布置研究还远远不够。对于少量贴片方案，在应变片布置时对结构分析缺乏声场的针对性，本文研究了力激励作用下压电板声辐射主动控制时传感器/作动器的布置问题。在低于临界频率情况下，给出了辐射声功率和板波数之间的定性关系，推导了弹性板振动时结构模态和空间声极子的相互关系，据此提出了模态抑制和模态重组方法相结合的压电片布置方案。其次基于有限元/边界元数值计算方法，对所提出的压电片布置方案进行了力激励作用下结构辐射声功率控制的定量计算，并和基于模态抑制方法下的压电片布置方案控制效果作了比较。得到了一些有意义的结论。文中提出的布置模型可以用来进行压电板结构声辐射控制的设计和预测。