Влияние формы реверберационной камеры на модальные характеристики акустической испытательной установки

Одной из основных частей акустической испытательной установки является реверберационная комната, внутри которой и сосредоточена вся акустическая мощность, направляемая на возбуждение вибраций объекта испытаний. Правильная научно обоснованная форма реверберационной комнаты и ее объем позволяют значительно оптимизировать мощностные и финансовые параметры испытательного стенда. Основой оптимальности установки является плотность спектра собственных частот (плотность мод) реверберационной комнаты. При создании диагностической установки могут быть учтены и динамические свойства конструкции космического аппарата (КА). Например, чтобы возбудить колебания КА на собственных формах, необходимо, чтобы в спектре реверберационной камеры присутствовали частоты резонансов объекта исследования. Если резонансы КА на частотной шкале слишком часты или не определены, то идеальная камера для исследований КА должна иметь сплошной спектр собственных частот. И хотя на практике создание таких камер невозможно, выбор формы и размеров реверберационной камеры оказывает существенное влияние на плотность собственных частот, т. е. близость звукового поля к диффузному. Рассматривается задача нахождения собственных частот акустических колебаний реверберационных камер различных форм. Приведены формулы для расчета собственных частот камер, имеющих форму параллелепипеда, цилиндра и полого цилиндра. Проведено численное моделирование спектра собственных частот при разных соотношениях линейных размеров камер. Представлены результаты сравнительного анализа плотности мод камер различных форм друг с другом и с теоретически полученным значением плотности. Результаты численного исследования показали достаточную для проведения акустических вибрационных испытаний плотность собственных частот цилиндрической камеры и цилиндрической камеры с помещенным в нее КА. Сделан вывод о возможности использования сооружений цилиндрической формы для создания акустических испытательных установок для вибродиагностики КА и ракет.