题目：流动管道及非局域反应声衬有限元声学模型的初步研究

为了控制航空噪声，从传播途径着手，对发动机消声短舱进行声学设计是重要而有效的方法。为此，必需发展管道声学模型准确快速地计算各种实际因素对声波的影响，特别是预测吸声声衬的效果。在声衬技术上，研究者一直探索利用非局域反应特性拓宽吸声频带，但由于内部声传播更加复杂，非局域反应声衬的理论建模仍是一个难题；此外，近年来出现了一种基于管道声学模型的流管声衬测量技术，在倍受关注的同时，也面临某些理论和技术问题亟待解决。本文的研究思路是，充分借助于有限元方法这一灵活快速的数值手段，发展短舱管道及非局域反应声衬的声学模型，并围绕上面所提出的问题开展研究，具体工作有以下三个方面： 建立了流动管道声传播有限元模型，它包含了由进气锥等引起的短舱管道截面积变化和内部流动的非均匀性，以及对降噪起关键作用的壁面声衬的影响。 尝试将有限元方法应用于管道非局域反应声衬的建模，对管道和声衬背腔中的声场进行联合求解，取得了初步成功；与实验的对比结果表明，模型准确地预测了非局域反应声衬的降噪特性和拓宽频带方面的优势。 发展了流管声衬测量技术的反演算法。目前该类方法都假设声衬声阻抗是均匀单一的，因此无法考虑高声强所引起的声阻抗非线性变化。本文方法将声衬沿管道分成很多段，进行多个声阻抗值的寻优，从而反演出声阻抗随声压级的非线性变化关系。 本文模型具有计算快速的特点，适合于进行大量优化计算的情况，有望成为一种航空发动机消声短舱声学设计的有力工具。