Postępy w dziedzinie aeroakustyki samolotów
Badania emisji fal dźwiękowych związanych z oddziaływaniami między płynami i strukturami koncentrowały się wcześniej głównie na analizie struktur sztywnych. Ponadto, badano tylko wpływ zewnętrznych przepływów nieustalonych na rozchodzenie się dźwięku w bliskim i dalekim polu. Projekt AM10 (The aeroacoustics of elastic structures) powstał w celu określenia wpływu elastyczności na pole akustyczne systemu związane z oddziaływaniami między płynami i strukturami. Opracowano model teoretyczny do badania emisji fal dźwiękowych związanej z niestabilnością przepływu i wzbudzaniem mechanicznym. Wśród badanych struktur znalazły się elastyczne płaty i elastyczne konfiguracje cylindrów. Prace koncentrowały się głównie na analizie reakcji dynamicznej systemu w dalekim i bliskim polu. Obliczenia pola bliskiego oparto na teorii nieściśliwych przepływów potencjalnych przy wysokich liczbach Reynoldsa, w połączeniu z równaniem ruchu opisującym dynamikę struktury. Niestabilność przepływu docierającego była reprezentowana przez dystrybucję wirowości płynu, a wzbudzanie mechaniczne modelowano poprzez wzbudzenia na krawędzi natarcia, aby imitować warunki panujące podczas wahania pionowego łopat. Ustalono, że system w sposób normalny wzmacnia wzbudzenia zawierające jedną z jego naturalnych częstotliwości. Dowodzi to znaczenia uwzględnienia stopni swobody elastyczności struktur podczas opisywania oddziaływań między płynami i strukturami. Mechanizm rezonansu powinien mieć również istotny wpływ na rozchodzenie się dźwięku w polu dalekim. Problem aeroakustyczny sformułowano na podstawie analogowej postaci fal akustycznych w bryle kompaktowej, pokonując tym samym trudność związaną z uzyskaniem słabych fal akustycznych w polu dalekim na podstawie bezpośrednich symulacji. Wyniki tych prac pomogły rzucić światło na mechanizmy sprzęgania ruchu i dźwięku w cienkich strukturach elastycznych, dostarczając podstaw dla nowych elasto-akustycznych metod ograniczania hałasu. Są one wysoce pożądane w różnych dziedzinach, w tym w systemach ograniczających hałas z krawędzi natarcia, monitorowaniu reakcji akustycznej miniaturowych powietrznych statków bezzałogowych z wahaniem pionowym skrzydeł, czy też analizie naturalnych zjawisk, takich jak dźwięki latających owadów.