基于多域边界元法的声学形状灵敏度分析

将多域边界元法引入声学灵敏度分析,以边界元网格尺寸为有限差分法的步长,以数值外推方法获得外延节点处的边界条件,避免了大量系数矩阵的二次计算,可快速获得结构尺寸发生扰动后的辐射声压,从而可以有效地获得声学灵敏度曲线,更利于工程实际的应用.对该灵敏度公式进行数值计算,与传统全局有限差分法对比,证明了方法的正确性与有效性.     

基于空间傅里叶变换的柱面结构声学灵敏度分析

声学灵敏度可以用于预测空间声学量随设计变量的变化情况,为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在空间傅里叶变换的基础上,提出了一种用于柱状声源外部声场的声灵敏度计算方法,在已知振速及其对设计变量导数基础上,给出了可用于计算空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度分析公式。而且空间傅里叶变换的引入,使得文中算法具有计算速度快,稳定性好的优势。数值仿真的结果证明了该方法的正确性和有效性。     

复合材料层合板结构振动声辐射优化

通过有限元法计算复合材料层合板结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析.在此基础上,给出考虑振动声辐射特性的复合材料层合板的优化设计模型,研究简谐激励力下的结构灵敏度计算,重点推导了声学灵敏度分析公式,并采用序列线性规划方法进行了优化求解.数值算例表明通过层合板铺层厚度和角度的优化可以有效降低结构的振动声辐射,同时验证了灵敏度算法的精度和优化方法的有效性.     

利用声辐射模态进行声功率的灵敏度分析

采用声辐射模态进行结构辐射声功率计算,具有消除结构振动模态中复杂耦合项的优点,使得计算结构声辐射变得简单。结构声学灵敏度分析包括三类设计变量,以往绝大多数的研究只对其中一类或者两类设计变量进行了分析。而本文采用声辐射模态的方法,对全部三类设计变量进行声学灵敏度分析。对球源声辐射模型进行仿真,该方法计算结果接近理论解,由此证明了该方法的有效性。     

具有深度亚波长厚度的共面可调完美吸声板EI北大核心CSCD

针对具有深度亚波长厚度的声学超构吸声板,研究了其声学特性和物理吸声机制,以及进一步提高其低频声学特性的可能性。该吸声板单元通过将带有小孔的分隔板内置于以阿基米德螺旋形成的共面腔体中形成双层穿孔吸声体结构。研究表明,通过调整分隔板在腔体中的位置,可以在较宽的频带范围内改变吸声板的共振频率,而不改变其近似完美吸声的声学性能。对该吸声板建立了完整的用于描述其声学特性的理论模型,并通过数值模拟的方法揭示了其物理吸声机制。同时,研究并分析了吸声板结构参数对其声学特性的影响,为进一步改善其低频声学性能提供了基础。为了验证研究结论的有效性,采用3D打印技术对所设计的样品进行打印,测量结果与理论计算和数值模拟得到的结果具有很好的一致性。与未加入分隔板的吸声结构相比,该吸声板可以在更低的频率下获得近全吸声的效果。     

多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度分析

传递损失作为穿孔管消声器声学性能的评价指标,可以采用有限元法计算。文章提出数值联合仿真方法计算其传递损失,并与试验结果进行对比验证。进而采用该方法结合正交实验法研究多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度。研究结果表明,数值联合仿真方法可以准确计算穿孔管消声器传递损失,比传统方法节省2/3的时间。在中频段,进出口管半径、扩张腔半径和第一腔结构参数对多腔穿孔管消声器传递损失影响明显。     

结构声辐射有限元/边界元法声学-结构灵敏度研究

声学-结构灵敏度用于预测结构辐射声压随结构设计变量的变化,该值对结构降噪设计有重要意义。提出了基于有限元法、边界元法的声学-结构灵敏度计算方法。基于有限元法计算结构动力学响应及响应速度灵敏度,基于边界元法计算结构辐射声压及声压对振动速度灵敏度。将两个灵敏度联合,得到声学-结构设计灵敏度。以中空六面体为研究实例,给出了激励频率为1~100 H z时,外场声压对壳厚度的灵敏度,并分析了灵敏度随激励频率、设计变量的变化规律。结果表明,基于有限元法、边界元法的声学-结构灵敏度是有效和正确的。     

乘用车车轮销轴声学灵敏度仿真与实验分析

为分析路面激励引起的车内结构噪声,建立整车结构有限元模型及流体声腔有限元模型;在车轮销轴处施加激励,仿真计算车内对销轴处的声学灵敏度。对仿真结果进行功率叠加,得到车内对销轴处的整体声学灵敏度。该整体声学灵敏度可作为分析路面激励引起的车内结构噪声的依据。在同等边界条件下,对有限元计算结果进行试实验验证。通过模态贡献量分析等方法分析车身结构、后悬架等对车轮销轴声学灵敏度的贡献;对0~200 Hz车内结构噪声处理提出相应的建议。     

结构损伤识别的改进柔度灵敏度方法研究

提出一种改进的柔度灵敏度方法用于工程结构损伤识别.通过在迭代算法中引入一个"加速"公式来迅速获得足够精确的识别结果,避免了多次迭代,可以大大减少计算花费.用两个数值算例对所提方法进行了验证,并把结果和原柔度灵敏度方法的计算结果进行比较.结果表明:采用改进的算法一般只需经过一次计算即可获得很高精度的识别结果,而采用原方法必须经过多次迭代才能获得相同精度的识别结果.改进的方法比原方法大大减少了迭代次数,显著减少了计算花费,显示了改进方法的突出优越性.     

形状参数对消声器性能影响的数值分析

通常根据消声器的一些相关计算经验公式,推导出形状参数对消声器性能的影响,但随着消声器结构日趋复杂化,经验公式已经不能够胜任,而且公式的应用往往存在其局限性.随着计算机计算技术的成熟,综合运用专业软件进行数值模拟计算分析,不失为一种好的方法.通过对消声器理论研究,综合运用有限元软件ANSYS和声学软件SYSNOISE软件联合对扩张式消声器进行数值分析,最后将结果运用MATLAB进行直观的表示出来,为消声器设计又添加了一新的手段.