结构分析 — 声-结构耦合 — 文章目录
声-结构耦合是量化结构振动如何变成声音、声音又如何使结构振动的领域。汽车路噪、机械辐射声、建筑隔声等应用就在身边，但在分析上需要在界面处连接结构（FEM）和声场（FEM/BEM）这两种性质不同的场，而且频率越高模态密度越大，确定性方法会失效，这是它固有的难点。
其中三篇分别讲解：《振动音响分析》介绍耦合公式与辐射声预测的基础；《边界元法（BEM）声学分析》介绍能自然处理无限远辐射的BEM的得失（满矩阵、不规则频率）；《传递路径分析（TPA）》介绍把实测与模型结合、找出噪声主导路径的实务方法。“对策设计从找出路径开始”这一TPA的思路，对只做分析的读者也很有益。
收录文章
- 边界元法（BEM）声学分析
将Helmholtz方程转换为边界积分方程，仅用表面网格计算声场的方法。不需要体积网格，能够自然处理外部声场（无限域）。 - 音响辐射功率
结构表面振动会带动周围空气振动从而产生声音。其公式为 W = ∫_S 1/2Re(p · v_n^*) dS 其中 p 表示表面声压，v_n 为表面法向振动速度，* 代表复共轭。该式表示在结构整个表面上对声强进行积分的结果。 - 传递路径分析 (TPA)
讲解传递路径分析（TPA）：把响应点（如驾驶员耳位）的声压分解为各路径的传递函数与输入力之积的总和，找出起支配作用的路径和频段。比较经典TPA、运行路径分析（OPA）和CAE虚拟TPA，并介绍结构传递和空气传递路径的处理。 - 隔音性能（透声损失）
壁或面板入射的声音中阻止透声的指标。TL = 10log₁₀W_in/W_tr [dB] W_in:入射声功率，W_tr:透声功率。 - 振动音响分析
振动声学分析是研究结构振动如何产生空气声波并传递至人耳的CAE关键技术。本文详解其核心过程：从发动机、悬挂等结构振动，到车身面板激发车内空气声波，最终影响驾乘体验。重点阐述结构与声学域的双向耦合机制，