大型客车车身振动和声学特性分析

为了解决客车车身振动导致乘员室产生低频噪声的问题,在对车身骨架结构、车室腔体进行模态特性分析和对车身结构进行频响分析的基础上,运用边界元法对车室进行声场分析和车身板块贡献度分析,进而找出车内噪声声压峰值处所对应的振动频率及该峰值下的“噪声源”板块,提出对车身结构的修改建议。     

用有限元法分析铁路客车车内空间的声学特性

降低铁路客车车内噪声,提高乘坐舒适度已经成为铁路客车车辆设计者越来越重视的问题。针对某型铁路客车应用有限元法在较低的频率范围内对客车车内的声学特性进行了研究分析,得出了客车车内流体自身的模态和流体与车体耦合后车内流体的模态,并在给定激励下计算了客车车厢内部的声场。     

开关磁阻电动机振动特性的有限元分析

本文建立了开关滋阻电动机(SR电机)振动特性的二维和三维有限元模型，利用有限单元法计算了SR，电机的振动模态和固有频率，对各种模型计算结果进行了对比分析，研究了SR电机定子结构对其振动模态和固有频率的影响，并与模态实验的结果进行了比较。     

周期局域共振蜂窝板的弯曲振动特性研究

基于声子晶体局域共振原理,设计了周期附加局域振子的蜂窝夹层板结构,利用双协调自由界面模态综合法,计算了周期局域共振蜂窝夹层板弯曲振动的频响特性,并给出了蜂窝夹层板的振型图。分析了局域振子刚度、质量等参数对振动带隙的影响特性,得出了带隙变化的定性规律。研究表明在振动带隙频率范围内,弯曲振动在此蜂窝夹层板能得到有效的抑制,该研究有望为复杂板壳振动控制提供一条新的技术途径。     

轮胎振动特性实验研究

利用振动实验模态分析的方法,建立了自由悬置状态下轮胎的振动特性模态测试与分析系统,通过轮胎径向激振测试信号的数据处理与分析,提取了各阶的频率及其径向模态振型,分析了轮胎的模态参数随充气压力变化的规律,为实验方法的研究和轮胎结构设计及车辆的动力性能分析提供指导。     

热声系统内交变流动特性的理论分析

从流动特性角度分析了热声系统中速度分布的一些特征和形态。对动量方程的数值解的分析表明:当rh/vδ<0.6或Reω<3(Reω为交变流动的雷诺数)时,流动可视为准稳态振荡,压力振荡和速度振荡的相位差趋向于零,声场接近于行波声场;当0.63.5或Reω>100流动发展为完全湍流状态,流动的大部分区域的压力振荡和速度振荡的相位差趋向于π/2,声场接近于驻波声场。     

参数振动系统频响特性研究

采用矩阵谱分解中常用的Sylvester理论和Fourier级数展开法,推导了单自由度参数振动系统的频响函数,并得到了系统外激励共振条件。在此基础上,以直齿轮副参数振动系统为例仿真了系统的频响特性,并讨论了系统参数稳定性、时变参数以及阻尼的影响。结果表明,参数振动系统的频响特性主要有以下一些特点:(1)系统具有多个频响函数,分别对应于多频响应中的各个频率成分;(2)系统存在多个外激励共振区。除了外激励频率等于系统固有频率的共振区外,当激励频率等于系统固有频率与参数激励频率的组合值时,同样存在共振现象;(3)参数振动系统共振响应时,主导频率成分为系统固有频率;(4)阻尼使得频响函数峰值有明显下降,而对非共振区的频响曲线影响不大。     

高速列车车体结构振动和车内声学特性分析

为了研究高速载客列车车体结构振动及车内声学特性,建立高速列车有限元模型,对全车体进行模态分析和轨道谱响应分析,并基于声与结构耦合对车体内腔进行声学模态分析。车体前200阶固有模态频率跨度为0.62～100.27 Hz,前6阶0.62～1.51 Hz为车身整体相对于转向架的低频振动,其余各阶为车身结构的弹性振动。当施加我国200 km/h等级提速线路通用轨道谱激励时,体振动在0～2.00 Hz的低频有较大响应。车体内腔前200阶声学模态频率跨度为0～126.66 Hz,在20～100 Hz之间模态比较密集。     

穿孔管阻性消声器横向模态和声学特性计算与分析

应用二维有限元法计算穿孔管阻性消声器的横向模态,利用数值模态匹配法计算其传递损失,推导了相应的公式并编写了计算程序。对于圆形同轴穿孔管阻性消声器的传递损失,数值模态匹配法计算结果与三维有限元法计算结果以及实验值吻合良好,表明了二维有限元法计算穿孔管阻性消声器横向模态和数值模态匹配法预测消声性能的准确性。进而分析孔径、穿孔率、吸声材料的密度和穿孔管偏移对圆形直通穿孔管阻性消声器横向模态和消声特性的影响。结果表明,孔径减小、穿孔率增大,或者穿孔管偏移量增大均能使消声器有效的平面波区域变宽,高频消声效果变好,但中频消声效果变差;增加吸声材料的填充密度则能提高消声器中高频的消声量。     

旋转柔性梁系统振动频响特性分析及振动抑制

航天器挠性附件或柔性机器人等柔性旋转梁系统的模态阻尼小,由于扰动,或者在调姿及转动时,大幅值的振动将持续很长时间,这将影响系统的稳定性和指向精度,因此,必须对振动进行主动控制.提出一种基于加速度传感器反馈的复合控制算法,快速控制系统设定点及转动过程的振动.建立挠性旋转梁试验平台,进行了基于加速度传感器和压电片传感器的试验模态激励分析、振动频响特性分析.并根据振动特性选取加速度反馈控制算法的相应参数,利用交流伺服电机驱动器抑制旋转梁设定点的振动、旋转过程的振动主动控制进行了试验研究.试验结果表明采用提出控制方法能够快速地抑制系统的振动,验证了特性分析和提出控制方法的可行性.     

不同工况下超前支护装备的模态分析

超前支护装备用于综掘巷道迎头顶板的临时支护,为提高超前支护工作稳定性和优化其结构,对其不同工况下的模态进行研究.在保证超前支护装备结构力学特性的前提下,建立超前支护装备的多自由度动力学模型,推导出系统运动微分方程,并对方程进行数值求解,得到特定激励下垂直方向的频响.通过ANSYS和Pro/E进行联合仿真,分别对其在全支撑和单组支撑状态下进行模态分析,得到超前支护的低阶固有频率和主振型,为动态特性的分析提供了参考.采用Polymax模态识别方法对实验样机模型在全支撑和单组支撑等工况下进行了测试,将测试数据与仿真实验结果进行比较,分析其动力学特征及固有频率,为相似支护设备的设计与研发提供理论依据.     

RV减速器振动特性分析

为了研究RV减速器的振动特性,建立了RV-20E型RV减速器的刚柔耦合动力学虚拟样机模型,利用灰色关联度分析了样机的准确性。之后通过模态分析,分析了RV减速器的整机模态频率、振型等。进一步使用有限元方法对RV减速器进行了瞬态动力学分析,得到了不同工况下的仿真信号,并与试验测得的不同转速、负载下RV减速器的加速度振动信号进行对比,仿真分析结果与试验结果吻合度较高。分析结果表明负载对RV减速器振动的影响较小,而转速对于RV减速器的振动有明显影响。     

阻尼材料对铁路车轮振动特性的影响分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,在车轮辐板位置粘贴阻尼材料,并采用模态叠加法分析其对车轮频率响应的影响。首先在有限元软件ANSYS中建立普通车轮和阻尼车轮的有限元模型,模型中同时考虑阻尼材料阻尼的频变特性,采用Block lanczos法计算0~10 000 Hz内两种车轮的固有频率和振型,然后根据模态计算结果,采用模态叠加法计算车轮0~5 000 Hz内的频率响应,分析车轮的固有模态和导纳特性。研究结果表明:阻尼材料层的使用对车轮的振型不会产生较大的影响,仅使车轮各阶模态的共振频率略有下降。车轮不同位置在不同激励作用下响应的主要贡献模态各有不同。阻尼材料的使用对轮辋及踏面的振动影响较小。但无论是在径向激励或者轴向激励的情况下,阻尼车轮辐板的轴向振动明显低于普通车轮,在车轮主要的噪声辐射频段(1 000 Hz以上),阻尼材料的抑制作用尤其明显,在对车轮噪声贡献最大的模态(1节圆和径向模态耦合)频率处,振动可以平均降低15 d B以上。     

潜艇结构振动和声学特性研究进展

结构振动和声学特性在水下潜器的声隐身中扮演非常重要的角色,其机理非常复杂,半个多世纪以来一直是持续研究的主题.本文首先介绍潜艇技术发展的趋势,作为其结构振动和声学问题的背景.然后回顾了五十多篇文献,并将其简明归纳为三个主题:无论结构是有限或者无限的,加筋、内部结构以及流体载荷对水下结构振动和声学问题的影响.本文所归纳的结论将为相关领域的研究提供简明但是有价值的参考.     

某重型变速器壳体的动态特性分析

为分析某重型变速器壳体的动态特性,基于LMS Test.Lab软件,使用激振器法进行试验模态分析,基于Hypermesh软件,使用Block Lanczos法进行计算模态分析。分析结果表明,橡胶轮胎支撑可模拟该自由模态试验的边界条件;变速器壳体主副箱连接方式为面面接触及采用高阶四面体单元可以获取更准确的计算模态参数;两种方法获取的壳体非零前六阶固有频率相对误差皆小于5%,振型基本一致,验证该壳体有限元模型的准确性。此研究表明结构模态分析技术对结构动态特性分析的有效性,为分析及改善该变速器总成的动态特性奠定基础,为类似结构的重型变速器壳体模态分析提供参考。     

大型装备振动载荷测试

振动载荷的测试又称环境振动模拟,在装备研制过程中用以指导装备结构设计具有极其重要的作用,是一种振动的反问题。随着技术的不断发展,装备向着大型化、复杂化方向发展,这对振动载荷的测试提出了更高的要求。本文将从理论层面,首先分析在环境噪声激励下对大型装备进行工作模态识别,进而通过模态参数和实测振动引起的响应,导出准确的环境振动载荷。本文将着重介绍NEXT—ERA模态分析方法,这是一种成熟的分析方法。     

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。     

裂纹对齿轮三维弹性体振动声辐射特性影响的研究

通过模拟齿根裂纹和分度圆裂纹情况下齿轮体的声场指向特性来研究裂纹对齿轮结构声场特性的影响。建立了齿根裂纹和分度圆裂纹的三维弹性体模型,利用ANSYS软件进行了动力学特性分析和模态分析,在此基础上将模态分析所得到的各种结果参数导出,根据厚圆盘的声辐射理论、并通过MATLAB编程数值模拟了齿根裂纹和分度圆裂纹故障齿轮辐射的声场特性,得到各自在r =0.5m球面上的声压指向分布特性以及轴向声压分布大小,通过对研究结果的分析比较,探讨了不同位置的裂纹和不同大小的裂纹对齿轮结构振动声特性的影响程度,给出了裂纹的影响规律。这为工程实际中采用声学方法进行故障定征和判别提供一定的理论基础。     

纵径耦合振动管形振子的特性研究

对纵径耦合振动的管形振子进行了研究,给出了管形振子的频率方程,并利用有限元和边界元软件对管形振子的振动模态和辐射的声场特性进行了分析。对于管形振子,由于振子各部分的振动幅度和相位不同,因而在振子径向位移较大的水平区域声场加强,较小的水平区域声场减弱。通过实验验证了分析结果的正确性。     

某型坦克发动机叶片振动特性分析

本文通过理论和试验分析，细致全面研究了某型坦克发动机叶片的振动特性，试验采用了动态应变模态分析法，可充分反映叶片结构局部应力，应变强烈变化，导致叶片共振故障的原因，它弥补了位移模态分析的不足，另外还讨论了叶片的动频和激扰力，以及叶片优化，改型设计避免共振，加强叶片振动强度的方法。