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在有限元模态分析的基础上,提取了含人工横向以及十字形穿透裂纹的悬臂方薄板各单元的相关参数,并将瑞利积分离散化,进而计算了裂纹悬臂方薄板辐射声场的空间分布。结果表明,穿透裂纹的出现不仅使悬臂板的模态频率有明显的变化(辐射声场频谱变化),而且使声场在空间分布有显著的变化。该方法的有效性通过基于瑞利-里兹方法得到的完整悬臂板辐射声场来验证。该方法可用于求解任意形状穿透裂纹薄板辐射声场的计算。 相似文献
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复频聚焦超声压电换能器声场及频谱的研究 总被引:5,自引:0,他引:5
研制了一种新型复频变超声换能器,并从理论上计算了辐射声压在轴向上的分布曲线,进而确定了焦区位置,这与实验所得结果符合得较好。文章还对换能器在水中焦区辐射声场的频谱进行了研究,观测到了两个原波。和频波,差频波及倍频波,证实了声散射声效应的存在。 相似文献
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对地铁钢轨振动特性和支座反力的探究是研究地铁引起环境振动的关键。为研究整体道床式轨道的振动特性,基于二维车辆–轨道耦合动力学数值分析法和三维有限元法对不同车速、不同轨道不平顺激励工况下的钢轨垂向振动加速度、振动速度、钢轨位移、支座反力和时域轮轨力进行仿真计算。结果表明:车速一定时,由同种方法计算得到的不同轨道不平顺激励下钢轨最大的垂向位移、支座反力在数值上的差异在5 %以内;同种轨道不平顺谱激励下,钢轨最大的垂向振动加速度、振动速度、垂向位移、支座反力以及时域轮轨力波动范围随车速增大而增大;在钢轨最大垂向振动速度、垂向位移和支座反力方面,基于二维数值分析模型的计算结果大于三维有限元模型的计算结果。根据两种方法计算所得的最大支座反力分别占单个车轮静载的40.46 %和37.44 %;同一车速工况下,钢轨最大的垂向振动加速度、垂向速度、垂向位移、最大支座反力以及时域轮轨力的最大变化范围均在美国五级谱激励条件下取得。 相似文献
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为探究轮轨表面粗糙度激励下车轮的振动辐射声场特征,采用有限元法-边界元法相结合的方法,建立车轮和轨道的三维有限元模型.分析了其结构振动模态和位移导纳,并通过声学边界元软件LMS Virtual.Lab建模,对车轮辐射声场与真实激励下辐射声功率级进行预测研究.结果表明,轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈,在计算频率范围内自振频率较多,而钢轨垂向导纳变化整体较为平和,仅在钢轨Pinned-Pinned频率附近变化较剧烈;车轮的声辐射效率在低频时较小,随着频率增大而增大,并逐渐趋近于1;计算得到的每单位粗糙度接触力与Thompson的计算结果基本相符,在国际标准BS EN ISO3095:2013激励下,高频范围的声功率级大于低频范围.研究结果为探讨轨道车轮在真实激励下的辐射噪声预测及控制提供了帮助与参考. 相似文献
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基于有限元法求解含人工裂纹圆板水中振动频率 总被引:5,自引:0,他引:5
提出了一种简便计算镶嵌在无限大障板上的周界固定的含人工裂纹圆板在水中振动频率的计算方法。在假定流体不可压、圆板小振幅振动、水中模态挠度近似为真空模态挠度的条件下,利用瑞利积分得到了因流体压而引起的附加质量密度。进而应用瑞利方法得到了圆板水中振动频率与真空中振动频率、量纲-附加虚质量增量(Nondimensionalized added virtual mass incremental)之间的关系。在真空中模态的有限元法分析数据以及采用适当方法处理奇点积分的基础上,应用离散积分计算了量纲一附加虚质量增量的值。从真空中模态特征频率出发用迭代法直到水中频率收敛为止而得到水中裂纹圆板的特征频率。方法的有效性通过周界固定圆板的量纲-附加虚质量增量与参考文献结果对比的一致性来验证。 相似文献
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1引言
机械结构在水中振动要涉及到具有挑战性的流-固耦合问题.本文在假定裂纹薄板水中挠度等于空气中挠度的条件下,先用有限元软件作真空模态分析,进而将模态有关数据导出,在Matlab中编程利用迭代法求解了裂纹薄板在不可压流体中的振动频率.为了说明方法的有效性,计算了完整圆板在水中振动的无量纲附加质量增量,结果与Kwak的结果符合较好.下面就以周界固定裂纹圆板为例说明计算方法. 相似文献
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加纵肋平底圆柱壳振动和声辐射的FEM/BEM研究 总被引:1,自引:6,他引:1
建立了两端带平底板的加纵肋圆柱壳水中声辐射计算的FEM/BEM三维模型,探究了加肋的高度、宽度、数目对平底圆柱壳表面平均速度、辐射功率、辐射效率、声场指向性的影响规律。计算方法是在有限元软件ANSYS中做加肋平底圆柱壳建模、模态分析基础上,将有关数据(网格、模态)导入边界元软件SYSNOISE中计算流体-结构耦合状态下的辐射声场特性。结果表明:(1)纵肋的高度、宽度以及数目增大都可以引起平底圆柱壳的表面平均速度、辐射功率、辐射效率随频率变化曲线峰的移动,同时使声辐射效率增大,但使表面平均速度、辐射功率变化不明显。(2)纵肋的高度、宽度增大都使低频声辐射中两端平底板的贡献量增大,而使研究频域内的高频声辐射在激励力的反方向上增强。当径向激励力作用在纵肋上时适当调整均布纵肋的数目可以改变平底圆柱壳辐射声场的指向性。这对于水下结构辐射噪声预报以及噪声抑制具有重要意义。 相似文献
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为了准确预测列车运行时轮轨间相互作用对隧道和地面的振动影响,利用ANSYS软件建立某地铁的二维模型,通过车轨耦合模型得到轮轨力,将该力施加在隧道-土层2D有限元模型上,得到道床上某点振动加速度的模拟值,并将其与实测值对比验证模型的可靠性。基于此模型计算隧道地面点的振动响应,分析土层深度及宽度参数对地面点振动的影响。结果表明:双线与单线引起的地面振动规律基本一致;地面点的振动加速度随着拾振点与振源距离的增加而减弱,但会在23 m左右出现振动放大区;选择宽度120 m、深度75 m的模型即可达到计算精度要求。结果可为地铁线路减振、环境振动评价等提供参考。 相似文献