基于背腔的矩形板的声振耦合分析

运用模态综合方法,推导了基于封闭矩形腔体的弹性板的自由振动解;利用数值方法,验证了理论模型的正确性;分析了影响耦合板腔耦合系统的的关键结构参数,弹性板的厚度和腔体的深度对板振动的影响.数值计算表明:弹性板的厚度和腔体的深度两参数的增加都能够有效降低系统的耦合程度,在板腔耦合系统的强耦合区,腔体的深度比板厚度对耦合频率的影响较大,在弱耦合区域,两参数的影响趋于相同.     

结构声辐射模态分析

从结构振动模态理论的角度论述了结构振动与声辐射之间的基本耦合关系，提出了结构声辐射模态的有关理论。推证了振动结构声幅射模态参数：声辐射模态频率，声辐射模态振型，模态辐射声功率以及模态声辐射系数的表达式；讨论了结构的物理声辐射量（辐射声压，辐射声功率和声辐射系数）与结构的声辐射模态参数之间的关系，指出结构的声辐射模态可用来表征结构本身的固有声辐射特性。并将该理论应用于柴油机缸体的声幅射模态特性计算。     

飞机壁板附加动力吸振器后的振动与声辐射

本文运用模态分析方法系统分析了飞机壁板附加动力吸振器前后的结构振动特性，推导出了动力吸振器减振降噪量公式，并对动力吸振器各能数以及安装位置对其减振降噪效果的影响进行了分析和讨论。在此基础上设计了适合于飞机壁板安装的动力吸振器，并进行了实验室实验和飞机了飞行试验。结果表明，动力吸振器用于抑制飞机壁板的振动与声辐射具有良好的前景。     

开孔蜂窝夹芯结构的声振耦合疲劳寿命分析

为研究蜂窝夹芯结构上面板开孔直径大小对结构的声疲劳寿命的影响,采用了声振耦合的分析方法. 首先对结构进行有限元分析,得到结构的低阶模态以及其对应的频率;随后对声场进行边界元单元划分,建立声场-结构的耦合动力学模型;为降低计算量,对于输入的噪声载荷进行主成分分析,提取各阶主成分作为输入条件,通过数值分析得到结构在各频率、各主成分下的动力学响应;通过基于模态叠加法的随机声场后处理得到结构危险点的功率谱密度函数;最后结合P-M线性累计损伤理论、概率密度函数等作为功率谱密度法的输入条件计算结构的声疲劳寿命.结果表明,虽然结构表面开孔,会使结构刚度降低、孔边应力集中,但开孔直径较小时,每一个蜂窝单胞都是一个天然的赫姆霍兹共鸣器,声波在开孔结构中传播时受到空气粘滞性的影响,传播过程中将产生热损耗,能够吸收部分声能,降低噪声,因此对结构的声疲劳寿命具有积极作用.     

热风炉阀声振耦合有限元分析

为了减小热风炉阀在运行时噪音对周围居民的影响,运用有限元分析软件ANSYS对某热风炉阀结构及周围声场进行分析.在流体运动管道声场、小孔喷注消音等相关理论基础上,建立了结构、流体、声场有限元模型.通过建模、划分网格、加载、求解以及后处理等步骤,对该阀体及附近区域流体进行声振耦合计算分析.结果表明：带孔板结构在孔径为4 mm时,厚度为20 mm时,该阀体的结构形式的消音效果比到较理想,能为热风炉阀减噪设计提供一定的参考依据.     

浅谈飞机结构抗声振疲劳设计

声振疲劳是飞机结构提前破坏、影响飞机舒适性的影响之一.尽管声疲劳引起的结构破坏一般只发生在发动机等高噪声源附近,具有一定的局限性,但从结构安全角度来讲,它仍是一个不容忽视的问题.美国相关规范对此作了严格要求.我国飞机也不同程度地发生声振疲劳故障,实践表明,要提高飞机结构的疲劳寿命,须从材料、设计、工艺、维修等方面同时入手,文章给出了抗声振疲劳的结构设计的一些建议.     

使用动力吸振器降低轴系纵振引起的水下结构辐射噪声研究

以带有推进轴系的单层锥柱结合壳体为研究对象,用FEM/BEM方法计算轴系纵振激励导致的结构水下振动与声辐射响应.为了降低结构水下辐射噪声,在推进轴系上安装动力吸振器,分析了动力吸振器质量、阻尼和个数对水下结构辐射噪声特性的影响.数值计算结果表明,动力吸振器的减振效果具有较强的频率选择性,吸振频率相同的条件下,可以通过增加动力吸振器的质量、阻尼和吸振器的个数来改善水下结构的辐射噪声.     

家用果汁机声振分析

采用分部运转法，动平衡实验，功率谱分析和用干分析四种方法，比较准确的识别了家用果汁机的振源和噪声源，搞清了声振关系，为对家用果汁机械振降噪研究提出了可靠的依据。     

结构声辐射的微元算法

本文提出了一种适用于不同材料特性、结构形状和边界条件的薄壳结构声辐射的计算新方法,并开发了计算机软件。在有限元分析结构表面振动速度分布基础上,将每个单元划分为若干微元,这可视振动体为无数微小活塞组合,每个微元上的振动速度和各点声压相同。由计算每个微元的声压及声功率后叠加得到整个结构的声压及声功率。算例对比表明,本方法在计算精度和速度上取得了令人满意的结果。     

结构声辐射的微元算法

本文提出了一种适用于不同材料特性、结构形状和边界条件的薄壳结构声辐射的计算新方法，并开发了计算机软件。在有限元分析结构表面振动速度分布基础上，将每个单元划分为工右干微元，这可视振动体为无数微小活塞组合，每个微元上的振动速度和各点声压相同。     

有限长圆柱壳体声辐射特性影响因素研究

以水下简支薄壳为研究对象，对外力激励下有限长圆柱壳体声辐射特性的影响因素进行了研究.考虑有限长圆柱壳体与声场之间的互耦合，并讨论它们之间的互辐射阻抗对壳体的辐射声压级和表面振动均方速度级的影响，着重分析了壳体的纵横比以及材质对圆柱壳体声辐射特性的影响.数值计算结果表明,结构与声场之间的互辐射阻抗对壳体的辐射声压级有一定的影响，但是对表面振动均方速度级的影响很小；壳体厚度对声辐射特性的影响比长度对声辐射特性的影响更为明显；材质对声辐射特性的影响是不可忽略的因素.     

基于不规则元胞的主轴温度－结构场耦合热拓扑优化设计方法

为了适应复杂的几何形状,避免传统的规则矩形元胞不能均匀地覆盖设计区域的问题,实现主轴结构耦合场热拓扑优化设计,提出基于不规则元胞的混合元胞自动机法（HCAM）耦合场主轴热拓扑优化设计方法. 该方法以数值传热学的相关理论为基础,用三角形元胞来替代传统的矩形元胞,并引入局部网格细化的思想,在应力集中或应变急剧变化的区域实现局部元胞细化,使得整个结构的元胞尺寸自适应变化. 通过案例对比分析验证了该方法的可行性,该方法可以有效地适应复杂结构形状、减少元胞单元和有限元网格的数量以及降低元胞单元与有限元网格之间映射的难度. 利用不规则元胞的HCAM对主轴结构进行不同工况下的温度－结构场耦合热拓扑优化设计研究,最终获得的热拓扑优化构形结果不仅减少了主轴结构材料,而且改善了其热态特性.     

结构声腔耦合系统的振型耦合特性分析及应用

推导并验证了带-柔性壁面的矩形刚性腔体结构的内部声压表达公式和一种振型耦合系数的有限元计算新方法。深入分析了振型耦合系数的特点,发现影响振型耦合系数的主要因素是结构声腔在耦合面上的振型相似程度和复杂程度,它们进而影响结构声腔振型耦合的强弱。本文基于振型耦合系数的特点,成功控制了某轿车车内噪声,使得驾驶员右耳测点噪声降低5dB,为轿车车身低噪声设计提供了一种有效可行的新方法。     

Analysis of acoustic radiation mode in time domain

The acoustic radiation mode of plane, whose radiating operator is constructed by Rayleigh integral, is investigated in the time domain and its physical meaning is given. The relationship between the acoustic radiation modes of time domain and frequency domain is discussed. It is verified that the acoustic radiation modes are the natural property of the radiator and they can be obtained by different methods. These time domain radiation modes, whose shapes are only dependent on the geometry size and shape of the radiator, can radiate sound power independently. Especially, the first time domain radiation mode accounts for most of the sound radiation. All these simplify the calculation and control of the structure-borne sound power. Based on these observations, the sound power radiated from the vibrating plate is estimated by the time domain radiation mode for verifying the proposed method. The influence factors on the estimating accuracy in different conditions are discussed. Supported by the Senior Qualified Personnel Research Foundation of Jiangsu University (Grant No. 07JDG070) and the Social Development Foundation of Zhenjiang (Grant No. SH2008015)     

用声场抗性指数和不确定度限制规则确定声强测量的精度

本文对声强测量中声场抗性指数、有关判据以及不确定度限制规则作了详细的阐述。并且,选择了两组五种不同的初始测量条件,采用声强法对Jo41—4型三相异步电动机作了声功率级测定。结果表明:采用声强法进行测量时,只要按照不确定度限制规则及其判据进行,就能得到达到预期精度的测量结果。     

相位共轭法进行水下圆柱壳辐射声场的识别研究

为了研究水下工程结构辐射声场的识别问题,基于相位共轭方法采用离散阵元对水下有限长圆柱壳的辐射声场识别进行了数值仿真计算.采用不同的阵列形式分别在近场和远场对圆柱壳表面声压、法向速度、辐射声功率和声强进行了识别及重构误差分析,并讨论了激励频率变化对重构结果的影响.数值计算结果表明:只有在近场采用圆柱形阵列形式并基于声压梯...     

鱼雷结构振动与声辐射的统计能量分析

针对鱼雷壳体振动引起的辐射水声将直接影响到鱼雷的声隐身性能,且其振动还会传递至声换能器基阵,影响声换能器的正常工作,从而影响鱼雷的自导精度和距离的问题,对鱼雷壳体的中、高频振动和声辐射问题,应用统计能量分析法建立了水下鱼雷壳体的统计能量分析模型,结合算例研究了鱼雷壳体的振动与声辐射特性,得出了有用的结论.事实表明,该方法能有效地应用在鱼雷壳体结构的振动与声辐射特性分析上,具有较强的工程适用性和可操作性.     

双层壳体水下振动和声辐射的仿真分析

潜艇的隐身性是现代军用潜艇一项至关重要的性能指标,但由于问题的复杂性,对潜艇结构的声学计算一直没能得到很好的解决．采用有限元结合边界元的计算技术,对敷有隔声去耦材料潜艇舱段模型的声学性能进行了计算．在现有的计算软件中,ANSYS软件处理多物理场的功能比较强,并且有专门的声学计算功能,但它计算量大,后处理功能弱;SYSNOISE软件是专门的声学计算软件,但没有建模功能．考虑到它们各自的特点,采用ANSYS软件计算结构的流固耦合振动,在此基础上采用SYSNOISE软件计算辐射声场．最后对计算结果进行了总结分析,发现模型辐射声场中的声压呈有规律的花瓣形分布,内外壳的振动响应随着频率的增加而出现较大区别．本文的算法和结论对本领域的理论研究和实艇敷设去耦瓦都具有一定的参考价值．