单向加筋双层板全频段的隔声特性

针对单向加筋双层板全频段的声透射问题,采用全耦合模型形成流体声传输和结构声传输两个独立的路径,分别对其声透射系数进行理论计算,进而得出研究结构总隔声量的理论计算公式;基于VA One分析软件,对指定研究结构全频段的隔声特性进行研究,根据各子系统分析带宽内的模态数将全频段划分为低、中、高频,分别采用FE、FE-SEA和SEA方法完成隔声量的求解计算,理论计算和实验测量结果变化趋势相一致,有关结论与分析方法对大型复杂模型的隔声特性研究具有一定工程意义。     

基于谱元法的加筋双层板声透射分析

首先应用谱元法(SEM)建立简支加筋双层板结构在简谐平面声波激励下的振动响应分析模型,将所得结果与有限元法(FEM)计算结果对比,表明谱元法(SEM)在求解该类问题时具有精度高和求解速度快的优点。然后应用Rayleigh积分求解加筋双层板结构路径传声的透射声功率。在筋板截面面积不变的约束条件下,研究筋板倾角与面板间距在声波正入射情况下对透射侧面板辐射声功率的影响。结果表明:筋板倾角越大,加筋双层板的透射声功率越小;在倾角小于22o的情况下,隔声性能随着面板间距的减小而提高。分析结果对加筋双层板的结构设计与隔声优化具有一定的指导意义。     

双层板有源隔声结构物理机理研究

基于声振耦合动力学方程建立双层板有源隔声结构理论模型,以辐射板声功率为控制目标,求解最优控制力强度。对控制前后隔声结构近场观察面声强分布做数值仿真,从近场声强的角度对仿真结果进行分析,初步得出有源隔声结构的控制机理。     

声学黑洞原理的双层加筋板⁃腔系统降噪研究EI北大核心CSCD

双层加筋板在现代交通运输工具中被广泛应用,这类结构的声振抑制问题一直是难点。声学黑洞(ABH:Acoustic BlackHole)作为一种新型的波操纵技术,为结构振动噪声控制提供了新思路。提出将ABH应用于双层加筋板中,开发有良好机械特性,特别是能实现减振降噪的结构。设计含有ABH的双层加筋板⁃腔系统,搭建实验平台并在点载荷激励下进行效果测试。结果表明截止频率以上腔体的宽频噪声可降低1.5~8 dB。基于有限元方法建立耦合数值模型,多角度量化了系统的动力学特性,分析揭示了ABH在腔室降噪中具有增加系统阻尼和降低内壁板和声腔的耦合强度的双重物理机制。针对降噪效果欠佳的低频段,提供优化设计方案,拓宽有效频率,实现了全频带的控制。进一步验证了复杂载荷作用下ABH双层加筋板⁃腔声振系统的减噪普适性。     

用耦合有限元／边界元方法研究加筋板的声传输

采用耦合的有限元／边界元方法,建立了考虑流体结构耦合的加筋板结构声传输计算模型,并利用该模型计算研究了加筋板的声传输特性。数值计算表明：结构的传声损失与结构的固有频率和激励频率密切相关,避免共振仍是产要的;改变板厚或肋骨惯性矩后,由于结构固有频率发生了变化会使得结构传声损失曲线上极小值的位置发生改变;当声波从空气经结构向空气中传递时,增大板厚或肋骨惯性矩可明显增大结构的传声损失;而当声波从空气经结构向水中传递时,增大板厚或肋骨惯性矩也增大了结构的传声损失,但效果明显不如当声波从空气经结构向空气中传递时显著。     

直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机舱室内低频噪声,将局域共振型声学超材料与舱室夹层壁板结合,建立直升机舱室声学超材料壁板模型,采用有限元法分析平面波入射激励下声学超材料壁板的低频隔声性能,并探索局域振子质量、层间结构对隔声性能的影响规律。结果表明:相比敷设阻尼材料、布置动力吸振器等传统舱内降噪方法,声学超材料壁板能有效隔离低频噪声,形成380 Hz~620 Hz的宽低频带隙。增加局域振子质量可有效拓宽带隙宽度并增强带隙内声透射损失,增加纵向加强筋数目可增强结构整体刚度,使振动衰减。声学超材料内饰的引入可为解决直升机舱室低频噪声问题提供技术路线。     

考虑重流体耦合效应的双层板-腔结构振动与声辐射分析

考虑半空间声场内重流体的声振耦合效应,对有限大双层板-腔结构的振动与声辐射特性进行研究。采用改进傅里叶级数描述薄板位移和腔内声压,通过Rayleigh积分建立辐射板表面辐射声压和辐射板位移的关系,基于Hamilton原理,提出采用Rayleigh-Ritz法分析耦合系统声振特性的半解析方法,并通过和有限元结果对比验证方法的收敛性和准确性。分析单位简谐力激励下,声腔厚度和腔内流体介质对双层板-腔结构声辐射特性的影响。结果表明：重流体的耦合效应使薄板（奇,奇）模态振型显著变化,声腔较薄时声辐射对声腔厚度变化较敏感。相较于腔内流体声速,腔内流体密度对声辐射有较大影响。     

双层板声透射性能计算分析

随着双层板结构在工程中的广泛应用，其声透射性能也得到越来越多的关注。本文从声波动方程和尤拉方程入手，利用边界条件得出双层板透声系数表达式，并利用所得表达式对双层板结构在不同板距和不同入射角的情况下的声透射性能做了比较，对于双层板透声和隔声结构的设计有很大的实用价值。     

基于混响室-半消声室的V型声屏障隔声测试与分析t

首先以匀质铁板为例,利用混响室-半消声室法进行频率隔声特性的测试,并将测试结果与混响室-混响室隔声测试结果进行对比分析;然后,基于半消声室模拟半无限声场的特性,在混响室-半消声室环境下分别对V型声屏障进行表面声透射及声传播指向性识别。结果表明,混响室-半消声室法频率隔声特性测试结果与半消声室一侧的测点位置有关,当测点位置较为合适时,能够与混响室-混响室法测试结果较好的吻合;混响室-半消声室法能够识别样件的表面声透射特性及声传播指向特性,从而为找到其隔声薄弱环节以及声音透过样件后的传播和衰减规律提供更加直观的数据参考,对进一步提高其隔声性能并改善声场环境具有指导意义。     

高速船舱壁加筋板流固耦合振动分析

将结构有限元法和流体有限元法结合起来,根据Garlerkin法和Hamilton变分原理分别推导出离散的流体和结构的运动方程,用湿模态法求得流体附加质量矩阵,对高速船舱壁加筋板流固耦合系统进行了模态分析.并进行模态试验,研究不同水深时舱壁加筋板结构流固耦合振动模态,同时与有限元计算结果进行比较,从而揭示了该类结构流固耦合振动的动力特性,对舱壁加筋板结构的动力设计具有指导意义.     

约束阻尼板的有限元动力分析

基于虚功原理，提出了一种新的建立约束阻尼板结构动力学模型的方法。该方法将坐标系建立在板的中性面，采用层合理论推导出约束阻尼板结构的动力方程，并结合GHM(Golla—Hughes—McIavish)方法引人辅助的耗散坐标，来描述粘弹性材料随频率变化的特性。通过算例同实验结果和ANSYS计算值作比较验证了其有效性。结果表明，本方法分析约束阻尼结构具有良好的计算精度。也可以用来计算类似的约束阻尼结构。     

钢筋混凝土构件有限元分析

本文从编制钢筋混凝土结构有限元分析计算程序入手,通过对钢筋混凝土深梁计算结果的分析,阐述了利用有限元法解决钢筋混凝土构件非线性计算问题的全过程和有限单元法在钢筋混凝土结构分析中的作用和地位。     

X-cor夹层结构压缩模量有限元分析

通过两种有限元模型的对比,提出了符合实际的X-cor夹层结构压缩模量有限元计算模型,利用大型有限元软件ANSYS对其压缩模量进行了数值计算,得到了X-cor夹层结构的应力场和压缩模量.研究了Z-pin半径、密度、植入角度和体积分数的改变对模型压缩模量的影响.结果表明:X-cor夹层结构压缩模量随Z-pin植入角度增加而减小,随Z-pin半径、密度和体积分数增加而增加,且与Z-pin体积分数呈线性关系,改变Z-pin半径与改变Z-pin密度对X-cor夹层结构压缩模量影响是等效的.通过有限元模型的计算,得到了X-cor夹层结构参数对其压缩模量的影响规律,验证了所提有限元模型的合理性.     

泡沫铝夹芯梁抗爆性能的数值模拟分析

运用有限元软件LS-DYNA分析重量相同的2种材料梁在爆炸荷载作用下的动力响应,其中一种由304#不锈钢面板与泡沫铝芯材复合而成的夹芯梁,另一种由304#不锈钢单一材料制成的实体梁.对比了相同重量2种梁在跨中位移的变化情况,并将泡沫铝夹芯梁的计算结果与文献实验数据作了对比分析.结果显示,在冲量分别为1.83 kNs/m2、3.77 kNs/m2、6.08 kNs/m2及7.0 kNs/m2动荷载作用下,304#不锈钢实体梁的跨中位移分别是304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的1.1倍、1.35倍、1.26倍及1.14倍.由此可知,相同重量304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁较304#不锈钢实体梁具有更好抵抗爆炸荷载作用的能力.     

Finite Element Analysis of the Steel Reinforced Plastic Pipe

The steel reinforced plastic pipe is a kind of green environmental protection pipelines with double-sides corrosionresisting and better withstanding to medium working pressure. The structure and technical process of this pipe are described briefly in this     

Three-dimensional Finite Element Buckling Analysis of Honeycomb Sandwich Composite Shells with Cutouts

This paper investigates the buckling response of honeycomb sandwich composite shells with cutouts under axial compression. The Wilson's incompatible solid Finite Element (FE) is used around cutouts to obtain the detail stress distribution there. While to reduce the computational expense, a special multilayered relative degrees-of-freedom (DOF) shell FE is used to model the regions far from the cutouts. The efficiency and accuracy of this modeling scheme are illustrated by two benchmarks. Then parametric studies are carried out to reveal how the buckling response is influenced by the area, the shape and the orientation of cutouts.     

A Quasi-Exact Dynamic Finite Element for Free Vibration Analysis of Sandwich Beams

A Dynamic Finite Element (DFE) model for the vibration analysis of three-layered sandwich beams is presented. The governing differential equations of motion of the sandwich beam for the general case, when the properties of each layer are dissimilar, are exploited. Displacement fields are imposed such that the face layers follow the Rayleigh beam assumptions, while the core is governed by Timoshenko beam theory. The DFE model is then used to examine the free-vibration characteristics of an asymmetric soft-core sandwich beam with steel face layers and a rubber core. The natural frequency results for the first four modes, in this case, show the exact match between the DFE and ‘exact’ Dynamic Stiffness Matrix (DSM) formulations, using only a one-element mesh, justifying the use of Quasi-Exact (QE-DFE) title. Convergence-wise, the QE-DFE formulation also outperforms the conventional FEM, which makes it useful in benchmarking other studies or the examination of high frequency response where FEM requires the use of large number of elements in order to achieve better accuracy. The application of the DFE to a lead-core sandwich beam is also discussed.