Random Noise and Vibration in Space Vehicules
R. H. Lyon, B. B. Beranek, Newman, 1967 The Shock and Vibration Information
Center – US Department of Defense
Généralités
• Objectifs
– prédiction des chargements (le plus difficile) – calcul des réponses
– conception et simulation
• Typologie des chargements
– acoustique
– aéroacoustique (forces de pression dues à la turbulence et aux ondes de choc)
• couches limites turbulentes (turbulent boundary layer - TBL)
• ondes de chocs (oscillating shocks)
• sillage (wake imingement)
• décollement couche limite (separated flows)
• base pressure fluctuation (BPF)
• Observations
– calculs théoriques
– expériences de laboratoire sur modèles (soufflerie) – mesures en vol
Typologie
• Environnement acoustique
– moteurs
• bruit rotor (transfert solidien)
• bruit de jet (transfert aérien)
– flux d’air sur la structure
– parties mobiles du véhicule (hélices)
• forces aérodynamique d’inertie (sur la structure)
– induite par inertie (~ proportionnelles diamètre du flux)
• TBL, BPF
• décollement couche limite
– sillage derrière protubérences
– séparation des ondes de chocs près des changements de section – larges angles d’attaque
– induites par compression
• ondes de chocs, résonances de cavité
K. L. Chandiramani P. A. Franken R. H. Lyon S. E.
Widnall,
“Structural response to inflight acoustic and aerodynamic environments”, Jul 1967
Sources de bruit aéroacoustiques en
fonction de la géométrie
du véhicule (diamètre du
corps) et du nombre de
Mach
Modèles
• Fonction de corrélation spatio-temporelle CLT
– direction convection = x
– directions transverses au flux = y, z – vitesse de convection = Uc
( , ) ( , )
( , )2
( ( )) ( ) ( ) ( ) ( ) y , ( ) zx c y z
y L z L
y z
p t p t p t x x U t t y z t t
y e z e
r r r
spectre spatial
spectre spatiale TBL dans direction de convection
spectre spatiale TBL dans direction transverse
( , ) ( , )
( , ) ( ) ( )( , ) ( ) ( )
space time
pp pp pp
space time
pp pp pp
p t p t R R R
S f S S f
r r r r r
k k