Actran声源识别方法连载（一）：结构载荷识别

在当今的工业设计中，振动和噪声性能已经成为评估产品性能的关键因素。仿真技术不仅加速了产品设计的步伐，还为设计师提供了深入了解物理机理、制定针对性优化方案的机会。虽然针对产品的结构与声场建模手段已经越来越成熟，但无论是定义真实的结构载荷还是声场载荷，其形式和大小对仿真而言都具有相当的挑战性。特别是声场分析中的噪声源，往往具有一定的空间体积和表面积，并且具有复杂的空间分布特性和指向性，难以通过理想化声源（如点声源、偶极声源、线声源及类似平面波类型的声源）精确表示，从而造成仿真最终结果与实际偏离较大。

本文所介绍的基于Actran的等效声源/振源识别方法可以帮助噪声仿真工程师解决以上难题。
一、Actran声源识别方法的应用场景

目前，Actran声源识别方法有以下几种应用场景：

01结构表面振动识别

结构表面振动识别的主要目的是通过有限的振动或声音测试数据，获取结构体表面较为完整的振动分布，以便准确地进行辐射声场分析。

表面振动识别方式可以有四种实现方法：

（1）在已有结构有限元模型的情况下，通过振动测量数据反推出结构载荷，从而获得与真实工作状态一致的结构振动模型。

（2）在已有结构模态数据的情况下，通过振动测量数据反推出结构模态的参与因子，进而得到实际工作状态下的结构振动响应。

图 1 基于表面振动测试的结构振动识别

（3）根据结构部件实际工作状态下的振动测量数据，采用特定的映射法则将其映射到结构外表面网格上，用以表示辐射噪声的振动边界。

（4）通过实际工作状态下的声音测量数据结合声源结构表面的空气薄膜模态，反推出各阶薄膜模态的参与因子，从而了解声源表面的真实振动情况。