水下圆柱壳声辐射有源力控制及机理分析

研究了利用力激励进行水下有限长圆柱壳振动声辐射有源控制问题。考虑流固声振耦合作用,根据圆柱壳辐射声功率在周向相互解耦的特性,推导了次级力源最优强度解析表达式,比较了单个力和多个力有源控制后的降噪效果;利用圆柱壳结构振动模态和声辐射模态的对应关系,分析了圆柱壳声辐射有源力控制的物理机理。研究结果表明:多个次级力更能有效地控制壳体产生声辐射的振动部分而达到控制噪声的目的;水下圆柱壳的前几阶声辐射模态的辐射效率很高,而辐射模态幅度较低,有源控制机理在于降低与结构振动模态对应的声辐射模态幅度,从而有效控制结构振动产生的声辐射。     

圆形复合压电振子弯曲振动的分析

为了寻求固定边界条件下最佳性能的双迭片压电振子的Unimorph弯振换能器,计算和分析了这种压电振子的共振频率、有效机电耦合系数与振子尺寸之间的关系,得出了设计弯曲换能器的最佳几何参数.结果表明,几何参数的变化对换能器的谐振频率和机电耦合系数影响很大,当参数α=0.49,β=0.71时有效机电耦合系数最高,可以达到0.31.     

制造企业供应商排序决策:基于SVM和TFN-RS的改进TOPSIS

考虑制造企业供应链的绿色内涵,构建供应商排序指标体系。为解决指标数量众多、计算方式复杂、协调困难等问题,构造一种基于SVM和TFN-RS的改进TOPSIS方法来进行供应商排序决策。首先根据候选供应商的主要数据信息,应用基于SVM的分类模型对其进行初步筛选,以缩小候选供应商数量;通过专家对准则下属指标进行考察和掌握,利用专家的智慧和经验对准则进行TFN评分,设计一种TFN-RS方法来计算供应商在准则上的分值;运用CRITIC方法对各准则进行赋权;最后通过相对熵替代欧氏距离的改进TOPSIS对各供应商进行排序。以某轴承制造企业的滚球供应商排序决策为例,验证了该方法的实用效果。     

基于平面声源的三层有源隔声结构误差传感策略研究

次级源为平面声源的三层有源隔声结构,系统易于实现且具有良好的低频隔声性能。误差信号的检测是实现该系统的关键问题。将分布式位移传感材料聚偏氟乙烯(Polyvinlidene fluoride,PVDF)薄膜敷设于系统外层辐射板来检测结构辐射模态幅值而实现误差传感。用声-振耦合理论对振动系统建模,选取合适的控制策略和目标函数,并推导检测辐射模态幅值的PVDF形状设计公式。根据控制前三层结构中声能量的带通传输规律,选取合适的控制目标作为误差信号,并对各阶辐射模态传感器形状进行分频段设计。结果表明,由于三层结构特殊的能量传输规律,以辐射板前三阶辐射模态为控制目标即可获得理想的降噪效果。结合能量传输的带通特性,设计的各阶辐射模态幅值PVDF传感器只检测其声辐射占主导的频段内的辐射信息,保证传感精度的同时有效简化了PVDF形状。     

有限长同轴共线弹性圆柱壳间互辐射阻抗计算

基于圆柱壳的模态展开技术,利用Green函数法和广义辐射阻抗公式,推导了无限长刚性圆柱障壳上两段有限长弹性圆柱壳的互辐射阻抗计算公式,并对不同的径向速度分布形式进行了数值分析。结果表明：低频时,两段圆柱壳之间的模态互辐射阻抗系数比较大;相同轴向波数（ ）比不同轴向波数（ ）的模态互辐射阻抗系数峰值大, 和 的差距越大,模态互辐射阻抗系数越小;增大两圆柱壳之间的间隔或同时增大两圆柱壳的长度,模态互辐射阻抗系数总体上逐渐减小。研究结果为分析多舱段圆柱声场特性奠定基础。     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

压电换能器性能参数与预应力关系的实验研究

研究了换能器性能参数与预应力的关系。测得了不同预应力下压电换能器的共振频率、反共振频率及等效电路参数,得出了这些参数值随预应力变化的规律,即随着预应力的增加,共振频率、反共振频率、静态电容和动态电容随之增大,当预应力达到一定值后不再随预应力变化而趋于稳定值;动态电感几乎不随预应力的变化而变化,始终保持为一定值。     

预应力螺栓对压电换能器性能参数的影响

考虑了压电换能器中的预应力螺栓.当位移节面位于压电陶瓷晶堆中,研究了压电换能器的共振频率、反共振频率和有效机电耦合系数随螺栓的长度、直径和位置的变化规律.结果表明,当螺栓的长度、直径和位置变化时,换能器的共振频率变化可达1.3 kHz,而有效机电耦合系数的相对变化可达25.5%.适当设计螺栓,可提高压电换能器的性能.     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

有限长圆柱壳结构水下声辐射有源控制实验

以水下有限长圆柱壳为对象,实验研究水下结构声辐射有源控制。实验中通过引入次级力源,以单个或两个误差点处的声压最小为目标函数,分析次级激振器和误差传感器布放（位置和数目）以及激励频率对控制效果的影响。结果表明：有源控制能够有效控制水下圆柱壳线谱噪声;增加次级激振器和误差传感器的数目,能够增大降噪区域;有源控制在3 000 Hz高频处对壳体噪声控制依然有效。有源控制能够对多线谱信号激励壳体辐射噪声产生抑制作用。