Internal fuselage noise: comparison of computations and tests on a Falcon airframe

• Published in: Aerospace science and technology 2000-12, Vol.4 (8), p.545-554
• Main Authors: Guillaumie, Laurent, David, Jean-Michel, Voisin-Grall, Olivier
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Acoustics; analyse statistique énergétique; caractérisation vibro-acoustique; Exact sciences and technology; Fundamental areas of phenomenology (including applications); Physics; statistical energy analysis; Structural acoustics and vibration; vibro-acoustic characterization
• ISSN: 1270-9638; 1626-3219
• DOI: 10.1016/S1270-9638(00)01077-4

An unequipped Falcon 2000 airframe, a complex heterogeneous structure reduced to the fuselage alone, was subjected to vibro-acoustic characterization within the framework of a cooperative effort by Aerospatiale, Dassault-Aviation, and Onera. Onera's Structural Dynamics and Coupled Systems Department measured the structure's vibro-acoustic responses for four mechanical excitation configurations, and analysed three structural configurations: fuselage alone without floor, with floor, and with floor and internal wall. The resulting database of vibratory and acoustic level measurements is used for validating numerical models in the low- and medium-frequency range, as well as statistical energy analysis (SEA) models in the medium- and high-frequency range. The database was analysed by Dassault-Aviation and Onera. We present here the computation/test comparisons and the limitations of the methods in use. All of the data and comparisons validate the predictive vibro-acoustic response models and methods for a Falcon fuselage subjected to a mechanical excitation. Bruit interne dans les fuselages d'avions: comparaison calculs-essais sur une cellule de Falcon. Dans le cadre d'une collaboration Aerospatiale, Dassault-Aviation, ONERA, une caractérisation vibro-acoustique d'une cellule nue de FALCON 2000 a été réalisée. Cette structure complexe et hétérogène est réduite au fuselage seul. Les réponses vibro-acoustiques de la structure ont été mesurées pour quatre configurations d'excitation mécanique par le Département Dynamique des Structures et des Systèmes Couplés de l'ONERA. La structure a été analysée dans trois configurations: fuselage nu sans plancher, fuselage nu avec plancher, fuselage nu avec plancher et une cloison interne. La base de données ainsi constituée des relevés de niveaux vibratoires et acoustiques est utilisée pour la validation d'une part des modèles numériques dans le domaine des basses et moyennes fréquences et d'autre part des modèles SEA (analyse statistique énergétique) dans les domaines des moyennes et hautes fréquences. La base de données a été exploitée par Dassault-Aviation et l'ONERA. Nous présentons les comparaisons calculs-essais. Nous donnons les limitations d'emploi des méthodes. L'ensemble des résultats et des comparaisons permet ainsi de valider les méthodes et les modèles de prédiction de la réponse vibro-acoustique d'un fuselage de Falcon soumis à une excitation mécanique.