Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Акустика кабин летательных аппаратов

Цели и задачи

Шум, излучаемый элементами конструкции, подверженной воздействию нагрузок от реактивных двигателей, воздушных винтов, пограничного слоя может раздражать и утомлять пассажиров, снижать работоспособность экипажа, приводить к сбоям в работе аппаратуры и, в конечном счете, ухудшать конкурентную способность ЛА. Целью данного курса является знакомство студентов с основами акустики кабин летательных аппаратов и смежных с ней дисциплин, необходимых для полноценного научного сопровождения разработки и проектирования самолетов с точки зрения обеспечения допустимых уровней шума в салонах и кабинах экипажа, а также для достоверного прогноза и снижения шума внутри перспективных и эксплуатируемых летательных аппаратов. Курс содержит как теоретические основы акустики кабин, так и сведения о методах и средствах экспериментальных исследований.

Разделы

1. Введение. Источники шума в салоне самолета. Шум пограничного слоя. Шум винта. Шум струи. Другие источники  шума в салоне. Воздушный шум. Структурный шум.

 

Аэроакустические поля на обтекаемой поверхности

2. Аэроакустическое поле на обтекаемой поверхности - случайный пространственно-временной процесс. Стационарность, эргодичность, локальная однородность.

3. Описание аэроакустического поля в рамках корреляционной теории. Пространственно-временная корреляционная функция. Спектр пространственных корреляций. Частотно-волновой спектр.

4. Методы экспериментального изучения пристеночных турбулентных пульсаций давления. Приемники пульсаций давления, измерение спектральной плотности и взаимных корреляционных функций однородных полей пульсаций давления. Особенности измерений с помощью аналого-цифровых преобразователей. Измерение волнового спектра.

5. Среднеквадратичные значения и спектры пристеночных турбулентных пульсаций давления. Узкополосный, третьоктавный и октавный спектры. Критерии подобия спектров. Соотношения, связывающие спектры пульсаций давления с осредненными аэродинамическими параметрами потока. Применение теории подобия, приведение результатов эксперимента к безразмерному виду.

6. Нормированные спектры пространственных корреляций. Критерии подобия спектров. Фазовая скорость. Пространственные масштабы корреляции спектральных составляющих, их связь с осредненными аэродинамическими параметрами потока.

7. Пульсации давления отрывных течений. Сведения о пристеночных пульсациях давления отрывных течений и механизме их генерации. Особенности измерений неоднородных полей пульсаций давления.

 

 Колебания и акустическое излучение упругих систем

8. Упругие волны в твердых телах. Уравнение продольных колебаний стержня. Уравнение изгибных колебаний стержня. Уравнение крутильных  колебаний стержня. Уравнение продольных колебаний пластины. Уравнение изгибных колебаний пластины.

9. Собственные колебания упругих систем. Собственные колебания стержня. Собственные колебания пластины. Собственные колебания пластины, подкрепленной ребрами жесткости. Частоты и формы собственных колебаний. Плотность собственных частот.

10. Случайные колебания упругих систем. Постановка и методы решения задач о случайных колебаниях тонкостенных конструкций. Случайные колебания неограниченной пластины. Пространственные резонансы. Случайные колебания ограниченных пластин и оболочек. Влияние пространственно-временной структуры поля внешних сил.

11. Акустическое излучение тонкостенных конструкций. Акустическое излучение пластины, в которой распространяются свободные изгибные волны. Случай детерминированного динамического нагружения. Акустическое излучение пластины, возбуждаемой случайной нагрузкой. Эффекты усиления акустического излучения.

12. Звуковое поле в цилиндрической оболочке. Звуковое поле в неограниченной круговой цилиндрической оболочке. Влияние среды внутри оболочки и вне ее. Акустическое поле в ограниченной однородной оболочке. Влияние пространственно-временной структуры поля внешних сил на акустическое поле в оболочке.

 

Шум в салоне самолета

13. Нормирование шума в салоне самолета. Критерии оценки шума в салоне самолета. Нормы шума в салоне самолета. Предельные спектры. Методы измерения шума в салоне.

14. Звукоизоляция. Самолетные звукоизолирующие конструкции. Звукоизолирующая способность одностенных и двухстенных конструкций. Звукоизолирующая способность бортовых самолетных панелей. Эффект заполнителя из звукопоглощающего материала.

Расчетные методы оценки звукоизолирующей способности облицованного борта.

15. Звукопоглощение. Коэффициенты отражения и поглощения, поверхностный импеданс, волновое сопротивление и постоянная распространения. Самолетные звукопоглощающие конструкции. Методы оценки звукопоглощения элементов конструкции. Методы оценки звукопоглощения в салоне самолета. Определение характеристик звукопоглощения с помощью интерферометра.

16. Методы снижения шума в салоне самолета. Рациональная компоновка силовых установок и размещения оборудования. Рациональная компоновка пассажирских салонов. Изменение упругих и инерционных свойств фюзеляжных панелей. Применение эффективных звукоизолирующих и вибропоглощающих конструкций и их рациональное размещение. Увеличение звукопоглощения в кабине. Активные методы снижения шума.

17. Методы расчета шума в салоне самолета. Метод, основанный на рассмотрении связанных упругоакустических  случайных колебаний. Энергетический статистический метод. Приближенные методы оценки шума в кабине самолета.

 

В результате освоения дисциплины «Акустика кабин летательных аппаратов» студент должен:

Знать основные источники шума в салоне самолета и методы его снижения, основы методов прогноза шума в кабине, аппаратуру для проведения виброакустических измерений.

Уметь прогнозировать основные характеристики поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя на обтекаемой поверхности летательного аппарата и акустического поля в кабине самолета.

Владеть расчетными и экспериментальными методами определения звукоизолирующих и звукопоглощающих характеристик бортовых самолетных конструкций.

 

Рекомендуемая литература

  1. Авиационная акустика. В 2-х ч; Ч.2. Шум в салонах пассажирских самолетов. /А.Г. Мунин, Б.М. Ефимцов, Л.Я. Кудисова и др. под ред. А.Г.Мунина. М.: Машиностроение, 1986.
  2. Смольяков А.В. Шум турбулентных потоков./ ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова.  С.-Пб, 2005.
  3. Скучик Е. Простые и сложные колебательные системы. М.: И.Л., 1971.
  4. Шендеров Е.Л. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение, 1972.

Дополнительная литература

  1. Смольяков А.В., Ткаченко В.М. Измерение турбулентных пульсаций. /Л.: Энергия, 1980.
  2. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Турбулентные пристеночные пульсации давления. / М.: Научный мир, 2007.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика