[發明專利]一種衛星整流罩減振降噪簡易實驗裝置

有效

• 申請號: 201410263774.3
• 申請日: 2014-06-14
• 公開（公告）號: CN104019974A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 李健;潘力;諶相宇;黃紅生;林賢坤;喬萌
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N29/04
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113
• 代理人: 李志華

技術領域

本發明涉及一種減振降噪實驗裝置，尤其涉及衛星整流罩減振降噪簡易實驗裝置。

背景技術

衛星在發射和飛行過程中，外部聲振環境極其嚴峻，其中主要是大氣的脈動壓力和火箭發動機的噴流噪聲，為了保護衛星及其它有效載荷，采用整流罩將衛星及其他有效載荷與外部環境隔絕，可有效的防止衛星等精密儀器受氣動力，氣動加熱及聲振等有害環境的影響；但目前整流罩采取的降噪措施比較有限，一般情況下，整流罩內外聲壓級僅相差10dB左右，而衛星質量40%起到的作用僅僅是為了使衛星能夠承受運載火箭發射和飛行過程中的巨大振動和噪聲，根據估計，運載火箭發射一千克物體的成本達到2萬至4萬美元，因此如果能夠降低衛星有效載重艙內的聲壓級，不僅能夠降低衛星故障的概率，而且能夠降低衛星的質量，這對于衛星和火箭的設計、制造和發射都具有巨大的經濟意義。

與本專利申請最接近的現有技術有：1.?Acoustic?testing?of?the?Cassini?spacecraft?and?Titan?IV?payload?fairing.?/?Part?1，Introduction?and?test?configuration（NASA）2.?運七機身艙內降噪綜合試驗研究（《結構強度研究》）；文獻1中對大力神IV有效載荷整流罩（內部包含了卡西尼號飛船）原模型進行了整流罩內部振動噪聲測試，通過在整流罩內側鋪設聲學毯進行了相關減振降噪實驗，并提出了相應合理的降噪方案，但該方法僅僅適用于整流罩等結構設計、加工之后，需將整個結構組裝起來，整個結構復雜龐大，使得對試驗中使用的混響室有著比較特殊的要求（一般的混響室可能容不下整個結構），試驗中的外部激勵（聲和振動）也會由于結構的巨大而增加實驗設備的投入，1:1的原始模型同樣也增加了聲學材料的投入；文獻2中是采用自行搭建的機身聲學試驗平臺進行的相關結構的聲學特性的研究，但該試驗裝置采用的是真實的機身，對一般的科研單位是難以獲取的，另外機身與整流罩的邊界條件，結構連接形式等等都有所不同。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服上述已有技術所存在的不足，利用自行搭建的簡易試驗平臺，最大程度的模擬整流罩的真實而復雜的振動噪聲環境，只考慮振動噪聲比較嚴重的圓柱段，簡化研究問題的復雜程度，通過在圓柱段內部敷設不同的聲學材料，研究其減振降噪效果，為原模型的減振降噪的聲學處理提供依據，也為仿真優化提供實驗對比與驗證。

本發明采取的技術方案是：一種衛星整流罩減振降噪簡易實驗裝置，包括模擬整流罩、聲激勵電路、力激勵電路和數據采集電路，所述模擬整流罩包括筒體和兩端的筒蓋，所述筒體由鋁板卷制而成，所述筒蓋采用木板制成，在筒蓋內側加工有與筒體嵌入裝配的凹槽；所述聲激勵電路包括依次連接的電腦、雙通道圖示均衡器、功率放大器Ⅰ、音箱，所述力激勵電路包括依次連接的電腦、功率放大器Ⅱ和激振器；所述數據采集電路包括數據采集前端以及麥克風和加速度傳感器，所述麥克風通過支架對稱安裝在模擬整流罩的內、外側，麥克風與筒體的距離一般為8～12cm，所述加速度傳感器對稱安裝在模擬整流罩位于麥克風上部和下部的筒壁上，所述數據采集前端的一端通過電腦USB接口與電腦的數據分析軟件連接，麥克風和加速度傳感器各自通過電纜連接到數據采集前端對應信號端口；所述上、下部加速度傳感器之間的筒壁上設激勵點A，所述激勵點A連接激振器的輸出端；所述音箱安裝在模擬整流罩正前方1m處。

其進一步的技術方案是：所述筒體與筒蓋嵌接部位采用丁基橡膠或者油泥進行密封。?

其更進一步的技術方案是：所述雙通道圖示均衡器采用2×31段雙通道圖示均衡器，通過開關轉換選擇其中的12dB/6dB的提升和衰減模式、實現音頻信號微/粗調的快速調節：開關按下為6dB，開關彈起為12db。

所述音箱采用2只12寸、具有二分頻的全頻音箱，包含一個12寸低音單元和一個44鈦高音，其寬頻率為50-20KHz，最大聲壓級為126dB，2只音箱分別向內傾斜10o～25o。

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由于采用上述技術方案，本發明之一種衛星整流罩減振降噪簡易實驗裝置具有以下有益效果：