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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119779616B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510006067.4，技术领域涉及：G01M7/02；该发明授权管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置及方法是由张群林;杨国强;庞辉设计研发完成，并于2025-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了管道流致、声致振动检测及声模态分析实验装置，包括主管路，主管路一端连接有气源，主管路的另一端连接有第一消音器，第一消音器的另一端连接有可更换实验管路，可更换实验管路的另一端连接有第二消音器；主管路与可更换实验管路在同一直线上；主管路靠近气源位置处设置有流量调节部分；可更换实验管路靠近第二消音器位置处沿气流方向依次设置有模态分析部分和压力检测部分；还包括实验数据采集部分，实验数据采集部分分别与流量调节部分、压力检测部分、模态分析部分连接。本发明还公开了管道流致、声致振动检测及声模态分析方法。通过本发明实验装置得到的管道振动测试结果精度高、可信度高，同时试验部分方便拆卸更换。

本发明授权管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置及方法在权利要求书中公布了：1.管道流致、声致振动检测与声模态分析方法，其特征在于，使用管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置，所述管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置包括主管路1-1，所述主管路1-1一端连接有气源2，所述主管路1-1的另一端连接有第一消音器4-1，所述第一消音器4-1的另一端连接有可更换实验管路1-2，所述可更换实验管路1-2的另一端连接有第二消音器4-2；所述主管路1-1与可更换实验管路1-2在同一直线上；所述主管路1-1靠近气源2位置处设置有流量调节部分3；所述可更换实验管路1-2靠近第二消音器4-2位置处沿气流方向依次设置有模态分析部分6和压力检测部分5；还包括实验数据采集部分7，所述实验数据采集部分7分别与流量调节部分3、压力检测部分5、模态分析部分6连接； 包括管道流致、声致振动检测方法和声模态分析方法； 管道流致、声致振动检测方法，具体包括如下步骤： 步骤1：沿气流方向，选择两个麦克风组，两个麦克风组对应位置的麦克风6-1构成麦克风对； 步骤2：启动气源2向主管路1-1内充入气流，同时启动流量调节部分3对气流流量调节； 步骤3：采用不同麦克风间距测量流体激励信号和声音激励信号，采用互谱密度表征流致、声致压力； 取若干麦克风对所得信号计算互谱密度的均值，公式为： 式中，、是两个测点即两个对应位置的麦克风采集的时域压力脉动信号通过傅里叶变换得到的频域信号，是的共轭复数，N表示采样点数量；表示采样频率，单位为Hz；为角频率，单位，表示频率，单位为； 步骤4：振动加速度传感器采集管道表面振动信号； 声模态分析方法，具体包括如下步骤： 步骤1：将待测元件置于管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置中； 步骤2：在管道内无流情况下，先在待测元件上游若干麦克风测点处分别设置扬声器，打开任一个麦克风处的扬声器并采集其它麦克风声压信号；再在待测元件下游重复该操作，得到待测元件上下游入射声波模态压力幅值矩阵和反射声波模态压力幅值矩阵，计算入射声波和反射声波间的散射矩阵； 步骤3：关闭信号放大器，启动离心风机并调节流量调节部分3至合适开度，在可更换实验管路1-2的上下游各选择一个截面构成截面对，取两个位置不同的截面对分别测量互谱密度，管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置的两侧终端产生声反射，计算终端矩阵R和无反射条件下元件自身产生的声波模态压力幅值矩阵； 步骤4：采用2N端口方法分析计算声模态，具体为： 将待测元件置于管道流致、声致振动检测与声模态分析实验装置中，管道中的压力场满足亥姆霍兹方程，在点处为： 式中，以主管路进气口截面的圆心为坐标原点，为测点周向和径向位置，为麦克风距主管路进气口轴向距离；为声压，为归一化管道模态，为下游传播模态的振幅，上游传播模态的振幅，i为虚数单位，，ω为角频率；为轴向波数，表示为： 式中，是马赫数，是周向波数；是波数，是声速； 采用2N端口方法对声模态分析计算，所述2N端口方法公式如下： 式中，,,,,分别为待测元件上下游入射声波和反射声波模态压力幅值矩阵，和为声模态系数构成的向量，是无反射条件下元件自身产生的声波模态压力幅值矩阵，为入射声波和反射声波间的散射矩阵，Ⅰ和Ⅱ表示2N端口的上游和下游侧； 计算互谱密度，表示为： 式中，表示期望，表示矩阵的共轭转置。

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