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。     

不同介质中圆柱壳体的低阶模态声辐射特性研究

基于Flugge壳体理论,利用柱坐标系下Green函数和模态展开法,推导了两端简支有限长圆柱壳的声振耦合方程,求解了圆柱壳的辐射声功率和表面均方振速,对比研究了圆柱壳在不同流体中各周向阶数对径向均方振速和辐射声功率的贡献。结果表明,有限长圆柱壳受简谐径向点力激励,空气中,较大周向阶数的振动模态对声功率产生一定量的贡献;当圆柱壳浸入水中时,低频范围内前几阶周向阶数的振动模态对水下圆柱壳辐射声功率的贡献最大。     

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。     

圆柱壳体基础隔振系统导纳功率流特性

针对圆柱壳体基础上动力装置隔振问题,建立复杂振源激励、多弹性支承、柔性圆柱壳体多维耦合传递矩阵力学模型。基于经典薄壳理论和模态叠加原理,同时计及奇偶模态响应,给出两端剪力薄膜支撑各向同性圆柱壳体的点导纳解析表达式,以导纳矩阵形式表征不同激励组分与速度响应的交叉耦合关系。考虑弹性支承的多维波动效应,运用子结构导纳法推导整体系统的功率流传递方程。研究表明:振源垂向、横向激励力与倾倒力矩诱发的隔振器纵向及弯曲谐振是中高频域系统功率流提高的主要原因;力矩激励对于柔性壳体基础功率流传输具有重要影响;壳体基础的径向弯曲振动在整个系统能量传递中占据支配地位,与其相关的弯曲机械波是主要结构声源。所用建模分析方法具有模块化延拓性,旨在为系统结构参数优化及后续的主被动一体化控制策略确立理论依据。     

几种参数对复合材料圆柱壳体振动特性的影响

以纤维增强复合材料层合壳体结构为研究对象,采用有限元分析软件,对纤维增强复合材料壳体进行了研究,分析边界条件、纤维铺层角度、铺层数目和壳体几何参数对壳体结构振动特性的影响.通过分析发现,不同的边界条件、纤维铺层角度和铺层数目对壳体的振动特性影响很大;在自由-自由边界条件下,长径比和径厚比的变化对壳体频率影响较小;随着边界条件的变化,长径比和径厚比的变化对壳体频率的影响逐渐增大.     

水下圆柱壳体结构噪声的工况传递路径分析

为实现水下航行器噪声源和噪声传递路径的识别、量化,利用工况传递路径分析(operational transfer path analysis,简称OPA)并考虑其在实际应用中面临的4个关键问题,选取恰当的工况数组合和参考振源,采用截断总体最小二乘(TTLS)方法,有效地避免了矩阵求逆存在的不适定问题,由此建立水下结构的OPA模型.进行水下单、双层圆柱壳体结构的振动-声辐射试验,实现了噪声与结构振动数据的同时基采集.基于建立的OPA模型编制程序进行水下单、双层圆柱壳体结构的噪声贡献量分析,结果与试验测量结果吻合较好,并从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节.建立的OPA方法可以识别、量化水下圆柱壳体结构的主要噪声源和噪声传递路径,并且能够指导水下航行器噪声的实时预报和减振降噪措施的正确实施.     

肋骨倒圆角对水下航行体圆柱壳体影响分析

在利用计算式设计满足强度、稳定性要求的水下航行体圆柱壳体时,往往没有考虑到肋骨倒圆角对圆柱壳体的强度和稳定性的影响,其倒圆角的大小往往根据经验确定。文中将利用有限元分析软件来分析肋骨倒圆角对圆柱壳体的强度以及屈曲稳定性的影响,通过分析找出肋骨倒圆角对水下航行体圆柱壳体的强度、稳定性影响规律,以方便在水下航行体工程设计时使用。     

高雷诺数下有限长圆柱绕流阻力特性研究

针对不同长径比的有限长圆柱模型,采用大涡模拟及雷诺平均的方法,对高雷诺数下有限长圆柱绕流阻力特性进行数值模拟和分析,得到了圆柱阻力系数随长径比和雷诺数的变化规律,讨论端面效应对绕流阻力系数的影响。结果表明：在亚临界区内,相同雷诺数下阻力系数随长径比的增大而增大,呈线性变化规律,L/D的对阻力系数的影响明显大于Re对阻力系数的影响;在阻力危机区内,相同雷诺数下阻力系数随长径比的增大而增大,呈二次函数的变化规律,但各工况达到阻力系数“转折点”对应的雷诺数各不相同,基本呈现随雷诺数的增大向前推移的趋势,Re对阻力系数的影响明显大于L/D对阻力系数的影响;在阻力回升区,阻力系数回升的“转折点”随着雷诺数的逐渐增大而向后推移。在各分区内,端面效应对阻力系数的影响随雷诺数增大而更加明显,在高度方向上的最大影响区域约占圆柱总高度的16%。研究结果对有限长圆柱绕流特性的研究及应用具有重要意义和价值。     

等效辐射声功率在变速箱壳体结构设计中的应用

变速箱壳体的优化设计对于整个传动系统的减振、降噪具有重要意义.在各档位工况下对变速箱壳体进行详细等效辐射声功率计算和分析,找出不满足设计要求的薄弱结构,并对其进行优化.分析结果表明,变速箱壳体局部区域刚度不足是引起变速箱等效辐射声功率值超标的原因.优化应变能较大区域结构,提升壳体刚度,可以有效降低变速箱的振动辐射噪声,...     

大型圆柱壳体装配平台测量系统的误差标定方法

为了保证大型圆柱壳体装配平台的制造精度,设计了适用于大型壳体尺寸采集的测量系统,并对其进行了误差标定。首先,根据机构形式和受力情况,分析了系统的误差来源,采用修正 D-H 参数法建立了包含系统几何参数误差和柔性误差的误差模型。其中,柔性误差由立柱和机械臂的弯曲产生。其次,在误差模型建立完成后,提出了测量系统误差参数的计算方法:使用控制变量法进行多组实验,计算得到了立柱的柔度参数和机械臂弯曲偏移角,通过迭代最小二乘法辨识出几何参数误差,经三次样条插值得到了整个工作空间内的立柱柔度参数和机械臂弯曲角,并对系统误差进行了补偿。最后,通过实验验证了误差标定算法的有效性。     

城市轨道交通车轮振动声辐射特性

轮轨噪声是城市轨道交通噪声的主要组成部分,而车轮振动声辐射是轮轨噪声的主要声源之一。目前使用的城市轨道交通车轮有多种型式,系统性地比较各种车轮的振动声辐射特性,研究不同参数对车轮振动声辐射的影响。通过数值方法,对五种城市轨道交通车轮的辐射声功率,进行详细比较分析。结果表明,在轮轨等效粗糙度名义滚动圆接触点径向激励下,适当增大辐板厚度和减小车轮的直径,对降低车轮振动声辐射均有积极作用;斜曲型辐板和双S型辐板车轮的振动声辐射水平相当,而直型辐板车轮的振动声辐射水平最低,相比其他两种类型辐板车轮,其总辐射声功率级小8 dB左右。相关计算结果将为城市轨道交通低噪声车轮的设计和选型提供理论参考。     

6HHE-VE6型压缩机厂房三维声场的有限元分析

应用有限元分析法对6HHE—VE6型压缩机厂房三维声场进行模态分析和响应分析。得到了该厂房的声场固有频率和固有振型以及声场的响应情况。为厂房的声学设计和噪声分析提供理论依据。     

Impedances of Radiation and Scattering by Cylindrical Shells in Calculation of the Primary and Secondary Far Field

The impedances of radiation and scattering of finite free and bounded cylindrical shells in a liquid are obtained for calculation of the primary and secondary far field. Comparative calculations are made with impedances obtained by alternative methods.     

焦炭塔塔壁温度场特性的研究（一）——塔壁二维瞬态温度场及热弹塑性有限元计算分析

本文模拟了恒速上升的介质界面在焦炭塔内沿塔壁爬升的动态边界工况,对其在壁中引起的径向和轴向二维瞬态温度场及相应的应力就变场进行了有限元计算分析。结果表明：进油和进水冷焦过程在塔内液面上方附近产生了很大的等效应力,导致器壁发生弯曲变形,冷焦水在塔壁上造成的径向温差、轴向温度梯度及其应力均明显地大于进油过程,当水温较低时,液面附近的筒节外表面产生永久的塑性变形,在进热油和进冷焦水的过程中,内外壁间温差最大的部位分别出现在界面上下约30mm和25mm处,对不同水温以及不同求解方法的某些结果进行了比较,最后作了定性的误差分析。