随机激励下结构振动声辐射的灵敏度分析和优化设计

基于有限元法、边界元法和虚拟激励法,对随机激励下结构振动声辐射灵敏度分析及优化设计问题进行研究.有限元法用于计算结构谐振响应,边界元法用于计算结构振动声辐射,虚拟激励法结合有限元和边界元计算随机激励下结构振动声辐射问题.提出随机激励下结构振动声辐射问题的优化模型及求解算法流程,重点推导了其灵敏度分析公式.数值算例验证了灵敏度分析的准确性及优化求解算法的有效性.     

全特解场边界元方法在声辐射逆问题中的应用研究

采用全特解场边界元方法求解声辐射逆问题,这种方法不需要变量插值、积分求解及奇性处理,因而计算量大幅度减少,且计算精度高。本文还从辐射声场的情况来探知声源的振动特性,这对噪声的主动控制及低噪声结构优化设计有着很大的意义,为噪声诊断提供直接的依据。     

全特解场边界元方法在声辐射逆向问题中的应用研究

采用全特解场边界元方法求解声辐射逆问题，这种方法不需要变量插值、积分求解及奇性处理，因而计算量大幅度减少，且计算精度高。本文还从辐射声场的情况来探知声源的振动特性，这对噪声的主动控制及低噪声结构优化设计有着很大的意义，为噪声诊断提供直接的依据。     

复杂结构体的声辐射模态远场计算方法

声辐射模态在主动结构声控制领域取得了满意的噪声控制效果,但缺乏有效简便的远场测量或计算方法已成为其进一步发展的瓶颈。基于远场封闭包络与结构表面辐射声功率相等,借助声传递矩阵的概念,将声辐射模态的求解转换到流体域进行求解,获得了一种通用的任意结构远场声辐射模态求解方法。为了验证方法的可行性,利用不同的场点包络形状、不同距离的场点以及不同的场点数目对其性能进行分析,主要包括结构辐射声功率、声辐射模态幅值、声辐射模态效率。利用获得的声辐射模态计算脉动球的辐射声功率,并与其理论解进行比较,计算结果显示不同的场点状态对辐射声功率的影响较小,所获取的声辐射模态和辐射效率具有较高的可信度。同时,本方法可为远场测量声辐射模态提供理论参考。     

一种新的声无限元法

提出了一种求解外声场领域新的无限元法。这种无限元方法使用文献 [1]中无限元的形函数 ,权函数为形函数的共轭 ,再乘以一个附加权因子 ,这样求解过程就避免了无穷的指数积分。采用椭球坐标。本文考虑了文献 [1]中的所忽略的一项。耦合有限元 ,这种新的无限元 ,理论上可以求解任意形状、任意频率的声源的声辐射问题。文中首次提出 ,通过检验无限元求解的精度 ,而不是耦合的有限元和无限元的总体精度来验证无限元方法的可行性。我们使用这种方法分析了一个摆动球和一个椭球例子 ,结果表明这种方法是可行的。     

用边界元法计算有反射面的结构体声辐射

本文在采用边界元方法计算无限域中任意形状结构声辐射的基础上,通过重新推导适用于半无限域问题的Ｇｒｅｅｎ函数,对存在反射面时结构的声辐射情况进行了研究并编制了相应的计算机程序;在此基础上,对放置在刚性反射面上的均匀脉动球的辐射声场进行了计算,与相应的解析解进行了比较并对计算误差作了分析。     

计算随机振动结构声辐射的统计体积源边界点法

机器的机械振动在单频范围内大多是具有明显随机性的随机过程,单纯通过有限元、边界元等传统的数值方法不能计算这类具有随机边界条件的结构声辐射问题。本文提出将体积源边界点法和统计方法相结合的统计体积源边界点法,导出了求解随机振动物体辐射声场的计算公式。通过求解随机声算例的计算,表明本文所提出的方法是有效的。     

应用三次B样条函数插值的边界元法计算结构振动声辐射问题

本文通过在边界元方法中采用三次Ｂ样条函数作为插值形函数，对结构振动声辐射的计算进行了研究。并以脉动球作为算例，对其辐射声场中的有关声场参数进行了计算。通过将计算结果与理论解进行比较，结果表明：即使在边界剖分比较粗的情况下，利用该方法计算结构振动声辐射问题在较宽的振动频率范围内，也能给出良好的计算精度。     

某型高压油泵壳体表面辐射噪声特性研究

采用有限元与边界元联合求解的方法对高压油泵壳体表面辐射噪声特性进行研究。利用Pro/E软件建立了高压油泵壳体三维模型,利用Abaqus软件求解其表面振动响应,把其结果作为在Virtual.Lab Acoustics软件中边界元求解辐射声场时的边界条件,并分析了对整体表面辐射噪声声功率贡献较大的部位,计算结果与试验结果吻合较好,表明该方法可行性高,并为后续高压油泵结构的改进设计提供了参考。     

基于声辐射逆问题的故障诊断与噪声分析的研究

本文采用全特解场边界元求解声辐射逆问题的方法,通过对故障诊断和噪声源分析、相位分析、声环境设计的仿真计算与讨论,初步揭示了声源与其所发生声场的逆关系。计算结果可为噪声控制、故障诊断、声环境设计等工程实际应用提供有价值的参数。