车辆乘坐室声固耦合模态分析

论文详细地介绍了车辆乘坐室声学系统模态有限元分析的过程,分析了座椅对乘坐室声学特性的影响,得到了乘坐室空腔声学共振频率和声学模态,并利用声学系统经验公式验证了分析结果的正确性,从而可指导车辆乘坐室声学设计,避免乘坐室声学共振.     

声固耦合系统数值计算方法的研究与应用

机械设备的振动噪声控制至关重要,声固耦合问题是机械振动噪声分析领域常见的多物理场耦合问题.对声固耦合分析方法进行研究,为声固耦合分析提供一定的理论依据.声固耦合问题可分为强耦合与弱耦合两类,声固耦合方法可根据耦合程度计算公式或工程经验选择;基于结构有限元法与声学边界元法研究了2种耦合方法的耦合方程与耦合流程,采用主流的振动噪声分析软件对具体声固耦合实例进行分析,得到模型在2种不同耦合方法下计算的模型和场点的频率响应结果.2种耦合方式的计算结果在整个曲线走势与出现峰值的频率方面基本一致.在高频区域,弱耦合方法由于忽略了空气对结构振动的阻尼作用,计算结果的数值较大.对于薄壁结构,空气对结构的影响较大,应采用强耦合;对于质量或厚度较大的物体,可采用弱耦合.结果论证了声固耦合方法的选择依据,总结了声固耦合方法的应用范围.     

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明：车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声     

球磨机旋转简体的声振耦合特性分析

球磨机噪声主要来源于旋转简体的振动。为减小结构振动产生的噪声,基于结构-声场耦合有限元方法,对旋转简体的声、振特性进行分析,阐明筒体的结构振动模态特性,结构声模态特性及其声振耦合的关系,并找出对筒体噪声辐射效率贡献量较大的几阶结构模态。该分析结论对球磨机噪声机理的研究、有存储作用。     

球磨机旋转筒体的声振耦合特性分析

球磨机噪声主要来源于旋转简体的振动。为减小结构振动产生的噪声,基于结构-声场耦合有限元方法,对旋转简体的声、振特性进行分析,阐明筒体的结构振动模态特性,结构声模态特性及其声振耦合的关系,并找出对筒体噪声辐射效率贡献量较大的几阶结构模态。该分析结论对球磨机噪声机理的研究、有存储作用。     

空气能热水器低频噪声分析与控制

针对某型空气能热水器,借鉴汽车NVH特性研究技术,利用试验方法采集样机数据,分析数据中异常噪声频率分布,识别出主要噪声频率。在空气能热水器机箱下部结构有限元与声学有限元以及声—固耦合有限元建模基础上,分别对三者进行模态频率计算,通过对比分析三者的模态频率,确定空气能热水器低频噪声产生的主要原因。根据分析结果对机箱结构优化和改进,并对整改机型进行试验测试。结果表明,与样机相比整改机型的低频噪声得到很好地控制,为空气能热水器低频噪声的分析与控制提供一种有效的方法。     

基于声固耦合法的双体船水下近场噪声特性研究

基于声固耦合法,建立双球壳结构及双体船结构水下噪声数值预报模型,对双球壳结构及双体船结构在单侧及双侧潜体受激下的水下近场噪声特性进行分析。研究表明,潜体结构会对双体船水下近场噪声特性产生较大影响,在特定的潜体间距、声波频率之下,潜体之间区域会出现噪声亮点,从而使双体船水下近场噪声特性异于单体船舶。     

高速车辆驾驶室内气流噪声的声-固耦合分析

应用软件Fluent的大涡模拟方法,对汽车模型的表面脉动压力进行数值模拟与分析,得到高速车辆的侧表面脉动压力.结果表明,大涡模拟脉动压力与试验结果较为吻合.在得到车外表面脉动压力之后,对车内气流噪声进行了分析.针对车内噪声的特点,选用间接边界元与结构有限元耦合求解的方法.计算在声-振分析软件SYSNOISE中进行.     

矩形贮箱类液固耦合系统转动特性分析

应用本文提出的综合运用两类不同形式的Ｌａｇｒａｎｇｅ函数建立系统动力学方程组的新方法,分析了俯仰激励下矩形贮箱类液固耦合系统的力学特性,观察到了幅频响应曲线中的“跳跃”和“滞后”等非线性系统所具有的动力学现象。     

车辆变速箱声振耦合系统声学特性研究

运用声振耦合有限元理论,建立某型车辆变速箱复杂箱体、内部空腔及其构成的耦合系统的有限元模型,并分别进行相应的模态分析;在模态分析的基础上,运用多模型耦合法研究耦合系统的外部噪声响应。分析得到变速箱在声振耦合作用下的声学特性及噪声辐射规律。为进一步展开变速箱的降噪研究提供理论依据和思路。     

基于对称有限元模型的车辆乘坐室声振耦合分析的子结构方法

建立了车辆乘坐室声振耦合分析的对称有限元模型。在此基础上,提出了一种可用于综合内饰等乘坐室附属结构对乘坐室声振特性影响的动态子结构方法。该方法将内饰或附属结构等效为乘坐室壁结构与内部声空间中的一对相应的子结构/子空间,并将其影响引入到到声振耦合分析的对称有限元模型中,从而使有限元分析的精度大为提高。最后,以一国产轿车为对象给出了算例,验证了所提方法的正确性。     

基于声学灵敏度的槽形梁结构参数影响分析

为研究槽形梁结构参数对结构噪声的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立轨道交通槽形梁的有限元模型,并计算列车荷载作用下槽形梁结构振动响应,采用间接边界元法计算分析轨道交通槽形梁结构噪声特性。最后再利用有限差分法计算槽形梁结构-声学灵敏度,分析槽形梁底板厚度、腹板厚度和翼缘板厚度对不同声场场点的线性声压级在不同频率处的影响。研究结果表明:轨道交通槽形梁结构噪声的峰值频率在31.5 Hz~80 Hz之间。加厚底板有利于控制桥梁附近小范围内的结构噪声,对远场点的噪声无能为力;加厚腹板会增大近场点的最大声压级,但对远场点噪声具有一定的降噪作用。而且加厚底板和加厚腹板对在100 Hz以上频段场点声压的影响比较小,翼缘板厚度对槽形梁结构噪声的影响也很小。     

有限柔度多柔体系统刚柔耦合运动分析

以有限柔度多柔体系统为研究对象，建立了系统动力学的奇异摄动方程，提出了计算系统动力响应的摄动方法，定量分析了系统刚柔运动的耦合作用，并首次从动力学角度沟通了各类多体系统的内在联系。     

Novel Coupled Electric Field Method for Defect Characterization in Eddy Current Non-destructive Testing Systems

This article presents a defect modeling in eddy current non-destructive testing systems by using a new developed method called coupled electric field. It permits to improve qualitatively several models developed so far by many authors using coupled circuit methods that consider the defect only as loss of material. However, a defect can occur with a finite conductivity such as impurity, small burns and micro-solder. For this reason, this investigation consists of extending the coupled circuit method to the modeling of this kind of defects. The proposed approach consists of firstly considering the defect as an electric conductive volume and secondly changing the state variable presenting the electric current by the electric field one. This procedure permits expressing explicitly the impedance variation caused by the presence of an axi-symmetrical defect according to its characteristics. The comparison between the impedance variations calculated using finite elements method and the proposed one demonstrates a very good concordance. After this validation, the study covers also the influence of the defect shape and position on encircling probe impedance. This method is interesting since it permits a fully characterization of this kind of defects and facilitates the inversion process. Moreover, using a 3D finite element observation, this fast tool of simulation can be adapted for a fast phenomenological modeling of asymmetrical configurations.     

混合方法在声－固耦合系统中的应用

为了研究透过船舶外板的噪声辐射问题,基于波动理论、统计能量法和有限元方法,建立了中频声振模型结构的混合分析模型,采用扩散场多自由度互易原理,进而实现随机子系统和确定子系统的耦合计算,给出模型结构在外界激励下的声振响应。通过数值计算板结构的传递损失,与传统的SEA比较,验证方法的可行性、有效性,证明该方法计算复杂结构的高效性与精确性,可以应用于实际工程问题。     

相关输入时保守或非保守耦合系统的统计能量分析

传统的统计能量分析(SEA)理论不能解决保守或非保守耦合系统在相关输入时的能量分析问题。本文在相关输入形式下非保守耦合振子能量分布与功率流的研究基础上,讨论了相关输入时保守或非保守耦合系统的能量分布与功率流,推导了功率平衡方程式及各有关功率项的计算式,建立了相关输入时耦合系统的统计能量分析原理。研究结果表明,输入形式对耦合系统的能量分布和功率流的总体特征有着显著的影响。作为理论的一个应用实例,本文还对受相关激励的保守或非保守耦合板的能量问题进行了理论和实验研究。     

声场-结构耦合系统特征值敏度研究

基于有限元模型分析了声场-结构耦合系统的左、右特征向量关系式，证明声场-结构耦合系统左特征向量可用右特征向量的分量来表示，基于此分析推导出声场-结构耦合系统的特征值敏度表达式。以一矩形声场-结构耦合系统为实例进行计算，基于Nastran对声场-结构耦合系统进行模态分析，用其内部的DAMP语言编程计算了特征值敏度。结果验证了该方法的有效性及正确性。     

旋翼/机身耦合问题的CFD/CSD分析方法

提出了一种高精度的直升机旋翼/机身耦合系统振动响应分析方法。通过非定常Euler/N-S方程与准定常气动力相结合的方法来进行弹性旋翼流场分析,利用CSD软件建立精细的机身三维结构有限元模型,用15自由度非线性中等变形梁单元来建立旋翼动力学模型,最后采用带配平的松耦合迭代方法求解系统响应。以某小型直升机为例,分析了悬停状态下机身典型位置的振动响应,计算结果与实验值吻合良好。研究了前飞速度和机身弹性运动对机身振动水平的影响,结果表明,在小速度和大速度前飞时,机身振动响应随前飞速度的增加而增大;在中等速度段,机体振动水平则基本保持不变。     

车内噪声控制中的结构-声场耦合模态分析方法

车内噪声中的结构噪声是由车身结构振动与车内空腔声场的耦合产生的，传统的振动模态分析方法在针对车内噪声控制时由于没有考虑这种耦合特性而存在很大的局限性。本文在介绍结构－声场耦合模态分析方法的原理基础上，研究了该方法在车内噪声测试分析与控制中的应用与工程实现，并开发出了相应的测试分析系统。该系统在某车车内噪声控制中取得了明显的降噪效果。     

Open Quantum Systems Coupled to Time-Dependent Classical Environments

We investigate the behavior of open quantum systems interacting with classical time-dependent environments. As a simple example, we employ a two-level quantum system, and a thermodynamic oscillator serves as an environment. We analyze how the relationship between parameters of the classical environment and the quantum subsystem changes the evolution. Using the nonlinear thermodynamic master equation, we demonstrate how the energy of the quantum system evolves in time and how feedback effects from a quantum to a classical system influences the dynamics.