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。     

结构声辐射有源控制的模态可控性和可观性研究

指出声辐射的结构有源控制方式（ASAC）将突出控制系统的模态可控性和可观性问题,此问题的解决与否是ASAC方式能否实用化的关键,就结构声辐射前馈有源控制的模态可控性和可观性得出了具体判据,有关结论对传感器,致动器布置及控制器设计有重要的指导意义。     

有源点激励有限长圆柱壳体辐射声场特性

理论研究单点激励和多点激励时有限长圆柱壳体辐射声场特性。采用Donnell壳体理论和模态分析法,建立单点激励和多点激励有限长圆柱壳体声辐射数学模型。根据声辐射计算数学模型,计算并分析单点激励和多点激励时圆柱壳体低频段声辐射近场和远场特性。研究结果表明:随着激励力频率的提高,圆柱壳体声辐射功率和辐射效率提高,辐射声压增大,且激励力作用方向为声能量主要辐射方向;在声辐射近场,频率越低声压衰减越快,且具有一定起伏变化特性;在声辐射远场,不同辐射方向声压变化规律不同,但其声压衰减规律都近似为球面波衰减。     

基于声辐射模态有源控制的误差传感器设计方法

为了获取有源结构声学控制系统中的误差信息,提出一种基于声辐射模态的误差传感策略来测量振动结构前几阶声辐射模态伴随系数.在低频时,控制前几阶声辐射模态伴随系数可以有效控制总声功率.通过在振动平板上测量少数点的振动速度分布,求解声辐射模态展开构成的欠定方程组,得到前N阶声辐射模态伴随系数近似值,以此近似值作为基于声辐射模态有源控制策略对应的误差传感器信号.以四边位移为零的振动板为例,对上述误差传感策略进行分析讨论.仿真和试验结果都表明误差传感策略是可行的,所获得的前N阶声辐射模态伴随系数具有较高的精度.     

基于解析法的复杂封闭空间有源结构声控制

给出了任意凸多面体声腔在内部点源和外力激励下,腔内声压分布的解析解。该解析方法较传统的数值方法,不仅数据准备量小、速度快精度高,且能够解决目前常用的声弹性法难以解决的复杂几何形状的封闭空腔的声固耦合问题。在此基础上,结合有源结构声控制方法,建立了复杂封闭空间局部区域有源消声的模型,给出了矩阵形式的数值算法,并对一类似车辆驾驶室的复杂封闭空腔进行了有源降噪仿真分析,降噪效果良好,证明该方法可以作为复杂封闭空间有源力消声控制系统的建模基础。     

有源声学结构次级声源的布放规律研究

有源声学结构是近年来提出的一种控制结构低频声辐射的有效方案,它是智能结构在有源噪声控制领域的具体应用。次级声源的优化布放是有源声学结构研究中的核心问题,本文对此进行了研究。首先建立了有源声学结构的计算模型,然后基于声辐射模态和结构振动模态理论,推导总结出各种情况下次级声源的最优布放规律,最后用一系列的计算机仿真实例对该规律进行了验证。     

弹性圆柱壳的稳定性优化设计

研究任意轴对称边界条件下和受均布法向载荷作用圆柱壳的稳定性优化设计问题，即极大化屈曲临界载荷。利用能量原理分析轴对称变厚度圆柱壳的分支点屈曲，将求解屈曲临界载荷变成求解广义特征值方程，使圆柱壳稳定性优化设计成为极大化最小特征值问题。实际算例验证了本方法的有效性。研究结果可用于圆柱壳的加肋优化设计。     

水下爆炸冲击波作用下小型多舱圆柱壳的弹性响应研究

运用数值计算与水下爆炸试验相结合的方法研究了水下爆炸冲击波作用下小型多舱圆柱壳的弹性响应。文章应用国际通用软件ABAQUS的声固耦合算法分析了小型多舱圆柱壳在水下爆炸冲击波作用下的弹性变形．并进行了水池试验验证。     

圆柱壳贴板补强结构的实验研究

本文根据美国压力容器委员会计划对圆筒形容器的贴板补强结构进行一系列研究的要求,对5台开孔接管贴板补强结构的圆柱壳容器进行了电测应力实验,所得结果为从理论上研究圆柱壳开孔接管贴板补强结构应力状况和在实际中有效应用贴板补强的设计规范提供了参考。     

层叠式聚偏氟乙烯主动约束层阻尼与圆柱壳结构的振动控制

设计一种层叠式聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride, PVDF)主动约束层阻尼结构,将其应用于圆柱壳结构,采用Hamilton变分原理,导出局部附加层叠式PVDF主动约束层阻尼(ALCLD)圆柱壳的振动控制方程.给出层叠式PVDF主动约束层作动力的解析表达式,对两端简支圆柱壳的振动控制进行模拟.研究表明,层叠式PVDF主动约束阻尼层结构产生的作动力与PVDF层数成正比,控制电压相同时,增大主动约束层层数和粘接层厚度,可以有效地增大作动力,显著提高振动抑制效果.研究发现,粘贴在壳曲面上的主动约束层能够在径向产生大的作动力,这对壳曲面面外的振动控制非常有利.     

圆柱壳开孔接管结构弹性失稳临界压力研究

针对外压圆柱壳开孔接管结构,通过有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同开孔率d/D、接管与筒体厚度比δ_(et)/δ_e、筒体径厚比D_o/δ_e及筒体长径比L/D_o参数下临界压力P_(c)r的变化规律,同时与GB150-2011半面积补强法计算结果进行比较分析。研究结果表明,开孔率较小或较薄壁筒体接管开孔结构下,开孔接管对筒体临界压力无明显削弱;较厚壁短圆筒及大开孔时,开孔接管结构的削弱作用尤为显著。基于规则设计的半面积补强法结果与屈曲分析结果存在一定差异。较小D_o/δ_e及短圆筒下,半面积补强计算结果偏于冒进,安全裕度不够;较大D_o/δ_e及长圆筒下,半面积补强计算结果则偏于保守。     

载流管道振动输入功率流的主动控制

研究基于主动力方式的充液圆柱壳结构输入振动功率流控制,分析了充液圆柱壳受激振动的响应,利用导纳函数求解结构响应.将构造结构总的输入功率流为二次型函数作为控制目标函数.利用哈密尔顿二次型最小值理论给出了最优控制力前馈控制表达式.分析了重要参数对壳体结构振动功率流控制效果的影响.     

吸气管道中风机辐射的声功率级与声压级的关系

首先给出吸气管道内噪声源辐射声场和管道入口流场的数值计算方法，再进行试验考核，最后给出辐射声压的指向民性系数图。利用这些图就可方便地得到吸气管道的风机辐射声功率级和声压级的关系。     

多层圆柱壳间隙预估研究

为了解由多层圆柱壳构成的装置轴向平面间隙随环境温度的变化,设计了PBX壳的热膨胀系数测定实验,结果表明,PBX壳各型面的热膨胀系数不同;推导了多层圆柱壳轴向平面间隙随环境温度的变化关系式并设计了验证实验,计算值与实测值的误差小于10%。     

三维闭声场主动声学控制理论与应用

介绍了三维封闭声场主动声学控制的基本理论及应用。在封闭的三维声场内,通 过优化人为施加的次级声源强度可使其声势能达到极小,实际应用中可利用有限个 离散点的声压平方和来逼近其声势能。应用这一理论成功地在一封闭房间内进行了 控制实验。     

Forced Vibrations of a Cylindrical Shell Immersed in Liquid

Journal of Machinery Manufacture and Reliability - A numerical-analytical method is proposed for calculating the forced vibrations of a shell structure immersed in liquid. The structure is a set of...     

圆柱齿轮齿廓弹性变形修形原理

本文通过分析齿轮啮合过程中的齿廓载荷分布,从弹性变形角度,研究齿轮齿廓修形原理,并阐述了齿面渐开线与啮合线的关系,建立了相关公式;分析了曲线修形方法并制定了修形工艺参数的计算公式.