冰箱压缩机壳体噪声辐射数值分析

为了降低冰箱压缩机的噪声，并进一步优化壳体的声学特性，利用数值模拟方法，对壳体的振动特性和噪声辐射的影响因素进行了研究.在壳体模态分析的基础上，分析了泵体支撑方式、壳体形状、厚度和阻尼等不同壳体参数对壳体噪声辐射的影响，结果表明，泵体与壳体采用底部支撑方式联接、上壳体采用大的圆角半径、增大壳体壁厚、增大阻尼等均能降低壳体的噪声辐射.运用流固耦合有限元方法，计算了在不同润滑油量下壳体的耦合模态，以及壳体在单点激励下的远场辐射，结果表明，第5阶和第10阶固有频率随着油面高度的增加呈下降趋势；壳体在1 000～2 000 Hz的噪声辐射其峰值随着油面高度的升高逐渐增大，并逐渐向高频移动，实验结果与理论分析相一致.     

冲击载荷作用下约束阻尼结构振动和声辐射特性研究

利用部分敷设约束阻尼减小振动和噪声辐射对冲击载荷作用下薄壁板的结构振动和声辐射特性进行了研究。对一四边简支矩形板施加同峰值的三角和半周期正弦形的冲击载荷,通过对时域振动速度、振动速度功率谱密度和声辐射功率级的求解,研究两种载荷对结构振动和噪声辐射的影响。然后在板表面中心位置部分敷设约束阻尼并逐渐增加敷设面积,研究敷设面积大小对减振降噪的影响。结果表明,同峰值的半周期正弦形冲击载荷使结构产生更大的振动及噪声辐射;敷设约束阻尼面积越大结构声辐射功率级越小,但面积逐渐增大,噪声的衰减率却逐渐变小。     

输电线风噪声的声学风洞试验

针对输电线的风噪声问题,研制用于风致噪声试验的声学风洞,测试光滑圆柱杆件的风噪声以校验风洞试验的测试结果,进行不同风速下的导线和地线风噪声试验,研究输电线缠绕扰流线的抑噪措施.结果表明:研制的声学风洞具有很好的声学特性,适用于输电线的风噪声研究;圆柱风噪声的卓越频率随着风速的增加而增大,通过卓越频率反算所得的斯托罗哈数为0.2;较低风速时导线的声压级比地线大,较高风速时导线的A计权声压级小于地线;输电线缠绕扰流线后具有很好的降噪效果,最高A声级降噪水平大于10dB.     

超深水半潜式钻井平台机舱舱室噪声预报与控制

针对超深水钻井平台舱室噪声的控制问题,本文建立了某超深水钻井平台舱室全频段噪声预报模型,对柴油发电机组舱室及其相邻舱室的噪声进行了分频段预报和分析。在此基础上,提出了控制目标舱室噪声的可行方案。结合预报结果依次研究了铺设吸声材料以及设置复合舱壁结构对海洋平台舱室噪声的降噪效果,同时探讨了发电机组加装隔声罩对舱室噪声的影响。研究结果表明:柴油发电机舱室及其相邻舱室噪声的主要贡献量为设备直接辐射产生的空气噪声;在舱壁表面敷设吸声材料可有效降低舱室噪声,降噪效果随着吸声材料的厚度而增加,在吸声材料达到一定厚度后影响较小。相对于敷设吸声材料,采用复合舱壁结构对柴油发电机组舱室的总声级影响较小,但机组舱室相邻舱室的总声级降低3～4 dB。改进设计了开孔封盖结构提高隔声罩的隔声性能,发电机组加装隔声罩可有效控制钻井平台舱室噪声。     

敷设声学覆盖层的双层壳抗冲性能研究

为提高水下航行器的隐身性能,通常在其表面敷设各种声学覆盖层,由于声学覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该结构形式在受到爆炸冲击波作用时,腔体将产生变形并吸收能量,这将严重影响水下航行器的抗冲击性能.该文针对敷设声学覆盖层的加筋双层圆柱壳的抗冲性能进行了数值仿真研究,给出了兼具抗冲和隔振功能的声学覆盖层结构设计及性能参数优化建议.结果表明:内壳外表面敷设声学覆盖层时,结构的抗冲击性能较其他敷设部位好,减小声学覆盖层腔体形状,能提高双层圆柱壳体的抗冲性能.在声学覆盖层满足结构减振降噪要求情况下,建议尽量减小其腔体形状.     

聚氨酯-橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立起来的一种减振处理方法。本文以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备成用于抑制结构振动的聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出了隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯-橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行了对比分析。结果表明：隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼的层的处理面积,模型振动响应峰值降低了27%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果揭示出：在聚氨酯-橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计在此之上能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

壳体结构的声散射相似性研究

针对散射实验缩比模型的设计问题,研究了壳体结构的声散射相似性.根据弹性声散射理论,研究了一般情况下壳体结构的声学相似性,同时对有厚度畸变的情况进行了分析.采用材料补偿法来弥补厚度畸变引起的弹性散射特性变化,利用最优控制理论得到厚度畸变模型的最佳壳厚比.研究结果表明,对于球壳和圆柱壳内部真空或内部充水,在频率较低时认为铝壳体近似是钢壳体厚度的2.7倍时两者的形态函数吻合情况最好,声学特性也最相近,并且频率越低其相似性越好.     

一种周期双阻尼薄板结构声振特性研究

采用有限元和边界元方法,研究周期性双阻尼薄板结构振动与噪声辐射特性。通过仿真计算得到其振动位移响应和场点辐射声功率,并与光板和两种集中敷设大块阻尼薄板的结果进行对比,研究发现,周期双阻尼薄板对振动与噪声的抑制效果最好。同时,周期双阻尼结构在抑制薄板振动与声辐射上存在最优阻尼敷设率和周期数。实验结果表明,实验和仿真效果吻合。     

地震作用下PTMD对高层钢结构的减振效果

针对传统调谐质量阻尼器(TMD)的不足,本文研究了粘弹性碰撞调谐质量阻尼器(viscoelastic pounding tuned mass damper,PTMD)对高层钢结构的减振问题,采用数值仿真对PTMD进行了参数研究和优化。碰撞材料和预留间隙对PTMD的减振效果至关重要,若碰撞材料等效弹性模量较低,减振率将随着间隙的增大而减小,最后趋于恒定;碰撞材料等效弹性模量较高,减振率随预留间隙的增大,先上升后下降,最后稳定在一个定值。PTMD在不同地震强度和不同地震作用下,对高层钢结构均有较好的减振效果。从减振效果、空间要求和附加质量块重量三方面对比了TMD与PTMD,结果表明:PTMD可以大幅降低阻尼的功率要求、安装空间限制和质量块重量,比TMD更加经济有效。     

水下部分覆盖阻尼材料圆柱壳的声辐射性能

利用模态展开技术和Green函数法研究了部分敷设阻尼材料的有限长圆柱壳在流场中的声辐射特性。圆柱壳两端简支，并连有无限长的刚性圆柱障板；阻尼覆盖层用无质量的粘弹性弹簧模拟。在圆柱壳的模态运动方程中，外流场和阻尼覆盖层都会导致强烈的模态耦合效应。计算了圆柱壳表面的辐射声功率和辐射声压，讨论了阻尼覆盖层面积对声辐射的影响。结果表明圆柱壳部分覆盖阻尼层后，由于声漏效应，壳体声辐射与光壳相比会增强。     

环肋双层圆柱壳外壳体隔冲性能研究

针对双层壳体结构外壳对水下爆炸的隔冲影响问题,进行了理论和模型试验研究.用简单平面波理论对双层壳体结构外壳在冲击波作用下的透射特性进行分析,提出了双层圆柱壳外壳透波公式.利用该公式计算的结果与试验结果吻合良好.同时,计算结果表明透波率和透射波能随着外壳板厚的增加而呈指数衰减,而透射波比冲量变化不大.双层圆柱壳小模型水下爆炸试验研究结果表明,透射波峰值压力最多下降到了直达波峰值的66.7%,因此,外壳的厚度对于双层壳体结构的隔冲性能是一个非常重要的因素.     

关于粘弹性盘式制动器摩擦片的模态分析

以盘式制动嚣摩擦片为研究对象，建立粘弹材料摩擦片振动的有限元模型，并模拟实际制动工况，利用Ansys软件对不同粘弹材料摩擦片的振动进行模态分析．通过对结果的对比和分析，探讨了材料的粘弹性对摩擦片振动及制动噪声的影响．这为阻尼技术在制动器减振降噪中的应用提供了理论基础．     

聚氨酯–橡胶复合阻尼材料减振优化设计

隔离自由阻尼是在传统的自由阻尼结构上建立的一种减振处理方法。以隔离自由阻尼理论为基础,提出以硬质聚氨酯泡沫作为隔离层、橡胶为阻尼层制备用于抑制结构振动的聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料。利用模态叠加原理和Lagrange方程,在考虑阻尼层剪切变形的基础上,推导出隔离自由阻尼悬臂梁的控制方程。在钢板悬臂梁上敷设隔离层与阻尼层厚度比值为1～3以及具有分段式隔离层的聚氨酯–橡胶复合阻尼材料,并通过单点锤击实验从幅频曲线、复合损耗因子、模态频率等方面对悬臂梁模型的减振性能进行对比分析。结果表明:隔离层与阻尼层的厚度比值由1增加至3时,模型的振动响应峰值降低了13%～62%,同时损耗因子明显升高;当厚度比超过1.5时,材料对模型低阶模态的减振效果持续提高,而高阶模态的减振效果趋于稳定;分段式隔离层的设计降低了隔离层的抗弯刚度,扩大了阻尼层的处理面积,模型振动响应峰值降低了16%以上,且并未显著增加阻尼处理的附加质量。研究结果表明:在聚氨酯–橡胶隔离复合阻尼材料的阻尼层厚度不变的情况下,增大隔离层与阻尼层的厚度比有助于提高复合阻尼材料的减振性能;分段式隔离层的设计能够进一步改善复合材料的阻尼性能。     

进气系统编织管声学性能

通过建立编织管声学有限元模型,采用Johnson-Champoux-Allard模型描述编织管管壁特性,研究进气系统编织管的声学性能仿真方法.研究Johnson-Champoux-Allard模型中的5个特性参数对编织管声学性能的影响.流阻率的影响最显著,主要表现在低频范围;孔隙率、形状因子、黏性特征长度的影响主要表现在高频范围;热特征长度的影响较小.采用两负载法测量编织管的传递损失,结合仿真研究提取编织管管壁的5个特性参数,通过台架试验测量发动机实际工作状态下安装编织管的进气口噪声.结果表明,编织管在宽频范围内的降噪作用良好,能够有效地衰减高频气流噪声成分.     

飞机蒙皮铆接过程中阻尼减振降噪方法探讨

针对铆接工作过程中振动和噪声过大影响工作人员身体健康以及装配质量等严峻问题,介绍了阻尼减振降噪技术,探讨了铆接过程中阻尼减振降噪的可行性技术,并简要的介绍了国内外在这一方面的研究成果。最后,认为利用建模仿真模拟来优化阻尼结构的设计和开发以及确定阻尼敷设的最优位置等。并总结出如何设计阻尼器以及设计一款合适的阻尼器所必需具备的几个特性。     

聚合物驱相对渗透率曲线及影响因素微观模拟

结合逾渗理论,在油水两相三维网络孔隙模型的基础上,考虑了聚合物的流变特性、吸附特性及衰竭层效应,建立了油/聚合物溶液两相流的三维准静态孔隙网络模型.通过模型计算结果与室内实验结果的对比验证了模型的有效性.在此基础上,研究了不同孔喉比、吸附量、流变特性及衰竭层厚度时聚合物相对渗透率曲线的影响.结果表明:随着孔喉比增大,残余油饱和度增大,油相相对渗透率变小,水相相对渗透率增大.随着幂率指数的增大,油相的相对渗透率基本不变,而水相的渗透率随着幂率指数的增大而变小.衰竭层厚度的大小对油相渗透率的影响较小,但随着衰竭层厚度的增加水相渗透率不断上升.随着吸附量的减小,残余油饱和度减小,两相区变大,水相渗透率增大.与其他理想模型相比,本文中的模型可以更真实地研究油/聚合物两相流动特征.     

敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声振特征分析

采用有限元法对敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声-固耦合模型进行声振特性分析,讨论了被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置对箱体结构声振特性的影响.研究表明箱体敷设被动约束层阻尼后对减振降噪有明显作用,而且被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置存在最优值.     

降低低频线谱的阻抗增强环肋圆柱壳结构设计

为降低水下航行体的低频线谱,对环肋圆柱壳进行了阻抗增强设计.基于模态分析理论分析了利用机械阻抗进行振声控制的机理,指出利用肋骨的不等截面、附加阻抗增强设计可以有效抑制圆柱壳的低阶"优势模态";根据阻抗失配和波型转换原理在肋骨腹板上添加振动阻尼物,采用波动理论分析了振动波传递特性,给出了具有高传递损失的阻抗增强肋骨设计方法.在上述基础上,提出一种阻抗增强环肋圆柱壳结构,对该新型肋骨加强圆柱壳振声性能进行了分析.结果表明提出的阻抗增强肋骨环肋圆柱壳不仅可以有效降低壳体振动均方速度,还大幅削弱了低频噪声线谱,具有较好的减振降噪效果.     

粘弹性阻尼材料对环肋圆柱壳声辐射的影响

本文用能量法研究了覆盖粘弹性阻尼材料的环肋圆柱壳在流场中的声辐射特性，将阻尼材料用耗散的无质量弹簧来处理，讨论了阻尼材料的刚度和损耗因子对壳体声辐射的影响。     

粘弹性阻尼材料对环肋圆柱壳声辐射的影响

本文用能量法研究了覆盖粘弹性阻尼材料的环肋圆柱壳在流场中的声辐射特性，将阻尼材料用耗散的无质量弹簧来处理，讨论了阻尼材料的刚度和损耗因子对壳体声辐射的影响。