Канев Н.Г. «Способ изоляции пластины, установленной на виброактивное основание через систему пружин» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 56-62 (2014)

Виброзащита различных объектов, устанавливаемых на виброактивные поверхности, на практике часто осуществляется при помощи специальной конструкции основания, представляющего плиту, опирающуюся на виброактивную поверхность через систему виброизоляторов. При этом масса плиты существенно превышает массу установленного на нее защищаемого объекта. В простейшей модели «масса на пружине», применяемой для расчета виброизолирующего эффекта, учитывается только поршневое движение плиты. Однако известно, что плита конечных размеров имеет резонансы изгибных колебаний, и на соответствующих резонансных частотах колебания плиты возрастают. С другой стороны колебания виброактивной поверхности также могут быть несинфазными, например, на грунте могут распространяться поверхностные волны, и если размер плиты сравним или превышает длину поверхностной волны, то вибрационное воздействие оказывается неравномерным по поверхности плиты. В работе рассмотрена задача о колебаниях прямоугольной пластины, установленной на виброактивную поверхность через систему пружин с трением. Колебания поверхности описываются волной вертикального смещения. Найдены собственные колебания пластины на упругом основании, резонансные частоты изгибных колебаний. Проанализировано влияние длины поверхностной волны на возбуждение изгибных колебаний плиты. Показано, что в длинноволновом случае изгибные колебания не возбуждаются, движение пластины является поршневым, и виброизоляция пластины описывается одномерной моделью «масса на пружине». При уменьшении длины волны вибрационное воздействие, усредненное по поверхности пластины, уменьшается, что приводит к ослаблению поршневых колебаний, но к увеличению амплитуды изгибных колебаний. На резонансных частотах виброизолирующий эффект становится отрицательным в некотором диапазоне длин поверхностных волн. Для снижения потерь виброизолирующего эффекта, вызванного резонансами изгибных колебаний плиты, предлагается специальный способ расположения виброизоляторов. Виброизоляторы устанавливаются в узлах изгибных колебаний плиты одной или нескольких мод. Эти моды не возбуждаются приложенными силами, и отсутствуют потери виброизолирующего эффекта на соответствующих частотах.

Коротин П.И., Потапов О.А., Соков А.М., Фикс Г.Е., Фикс И.Ш., Циберев А.В. «Экспериментальные исследования активного гашения звукового поля на дискретных частотах» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Шумы и вибрации", с. 19-27 (2014)

Для решения задач активного гашения звука (задач управления волновыми полями) разрабатывают и используют так называемые ''интеллектуальные'' покрытия, позволяющие управлять импедансом поверхности, окружающей источник звука, или область пространства, где необходимо обеспечить снижение интенсивности звука. Создание таких покрытий встречает существенные технические проблемы, что затрудняют их практическое внедрение. В работе применительно к задачам звукоизоляции установок, для которых основной вклад в общий уровень шума сосредоточен в низкочастотных дискретных спектральных компонентах, описана практическая реализация системы активного гашения (компенсации) звука во внешнем пространстве с уменьшением общего уровня излучения. Принцип работы системы можно назвать стандартным: создание поля, инверсного по отношению к полю, первичного источника излучения квазимонохроматических сигналов. Одной из особенностей системы является то, что измерительная и компенсирующая поверхности находятся в непосредственной близости. Инверсное поле создается с помощью системы актуаторов – управляемых излучателей, по сигналам приемников давления. Алгоритм компенсации заключается в следующем. По измеренному приемниками полю в некоторый момент времени, определяется величина напряжения, подаваемого на актуаторы (корректирующее воздействие), которое суммируется с "текущим" значением напряжения, и подается на актуаторы в следующий момент времени. Это воздействие происходит дискретно (в эксперименте – примерно один раз в секунду). Основой системы являлся управляемый многоканальный цифровой генератор, формирующий сигналы, подаваемые на актуаторы на нескольких дискретных частотах, выбранных для компенсации. Экспериментальные исследования эффективности системы проводились в акустической безэховой камере. Система компенсации конструктивно представляла собой 64 приемника давления, расположенных на сферической поверхности диаметром 1 метр и 30 излучателей расположенных на гранях куба вписанного в эту поверхность. Внутри находился первичный источник излучения. Для устранения влияния разного рода переотражений, неидентичности актуаторов и т.д. предварительно производилась акустическая калибровка системы. Эффективность компенсации оценивалась по интегральному снижению поля на удаленной контрольной поверхности. Средняя величина компенсации уровня излучения на частотах диапазона 400–800 Гц составила примерно 10 дБ. Эксперименты подтвердили устойчивость работы системы компенсации по отношению к изменениям амплитуды и фазы излучения первичного источника и нестационарности его положения.

Васильев А.В., Андреев С.С., Буцаев И.В., Пимкин В.В. «Математическое моделирование и разработка методики снижения низкочастотного звука автомобильных двигателей внутреннего сгорания путем активной компенсации» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, № S, с. 6-11 (2007)

Рассмотрены проблемы математического моделирования низкочастотного звука систем газообмена автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Описано разработанное специализированное программное обеспечение, позволяющее рассчитывать параметры систем снижения низкочастотного шума при наличии активной компенсации и оценивать эффективность их работы. Рассмотрены результаты акустических экспериментов по снижению низкочастотного звука автомобильных двигателей внутреннего сгорания с использованием систем активной компенсации.

Васильев А.В., Пимкин В.В. «Активная компенсация низкочастотного звука с использованием экстраполирующих виртуальных микрофонов» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 13, № 4-1, с. 274-280 (2011)

Рассмотрена амплитудно-фазо-частотная коррекция сигналов микрофонов при вычислении виртуального микрофона. Исследована экстраполяция звукового поля в полярных координатах по амплитуде и фазе. Установлено, что на точность экстраполяции оказывает существенное влияние точность представления сигнала в частотной области.