基于附加隔声腔的电容器振动与噪声控制方法

电容器噪声污染越来越受到人们的关注,电容器噪声控制方法研究日益得到重视。对基于附加隔声腔的电容器噪声控制方法进行研究,建立了附加隔声腔的电容器振动与辐射噪声仿真模型。首先,通过对附加隔声腔的电容器振动与噪声产生的机理进行分析,确定附加隔声腔的电容器辐射噪声模型的激励参数,利用LMS Virtuallab软件进行振动仿真;然后,将附加隔声腔的电容器表面振动加速度作为隔声腔底部辐射声压的边界条件,采用边界元法得到隔声腔底部外场噪声频谱图;最后,以某型号附加隔声腔的电容器产品的实测数据和仿真数据进行对比,验证了仿真模型的准确性和方法的正确性。结果表明,设置附加隔声腔的方法可以有效降低电容器的辐射噪声。     

基于网格的边界元容错处理算法研究

注塑模冷却过程模拟大都采用边界元方法,采用型腔的表面模型来取代中心面模型虽然可以解决CAD和CAE的无缝集成。但在实际应用中,由各种CAD模型生成的求解域表面网格STL文件往往存在多种缺陷和错误,导致边界元矩阵形态变差,所得到的方程组难以收敛甚至无法求解。为此本文提出了边界元容错处理算法,该算法基于网格和边界元矩阵的特点,提出了几何影响因子的概念,基于网格分区信息,采用面积法来判断源点是否和场单元重叠,在矩阵计算前就查找出对矩阵形态造成致命打击的网格错误,保证了线性方程组具有良好的收敛性,实现边界元对网格的容错处理。     

机械结构可靠性预测的边界元逆分析法建模

分别对结构可靠性理论、边界元法的研究发展状况作了较系统的介绍。给出边界元逆分析法用于预测机械结构可靠性的数学模型,并以算例证明该理论的有效性。     

驾驶室外声场分析的边界元法与无限元法

车外噪声是产生环境噪声的重要因素,驾驶室外声场的数值分析能够为控制噪声提供理论参考。介绍外声场分析的边界元法和无限元法两种数值方法的基本理论,研究声固耦合问题分析的流程,包括无限元法与有限元法耦合、有限元法与边界元法耦合。以拖拉机驾驶室模型为例,对驾驶室外声场进行数值分析,分析结果表明两种方法计算的声场结果基本一致,都能有效地分析驾驶室外声场,指导驾驶室结构设计。     

不连续位移边界积分方程－边界元方法中的若干问题

结合二维平面问题对不连续位移边界积分方程—边界元方法中的若干问题及其相关的非局部弹性力学问题的求解进行了讨论。并通过算例说明用不连续位移边界积分方程—边界元方法分析处理断裂力学问题是很有效的。     

边界元分析的子结构消去法

给出了边界元分析中子结构消去法的基本过程，并将其应用于薄壁内齿轮的齿根应力分析与计算。     

基于双参数模型的弹性地基薄板自由振动边界元解析

从双参数弹性地基薄板自由振动的微分方程式出发,通过建立双参数弹性地基薄板的动态基本解,运用边界元法(boundary element method,BEM)对双参数弹性地基板弯曲自由振动的动态特性进行解析研究,建立相应的边界积分方程式及动柔度方程式,采用频率扫描法求解其固有频率。算例研究表明,文中的方法计算简便、可行,具有良好的计算精度,同时该方法也适用于文克尔地基板动态特性解析。     

解析法计算应力敏度的三维边界元形状优化

讨论了三维弹性连续体应力集中极小化的形状优化问题。边界元法作为应力分析工具,解析法或差分法计算应力敏度,用约束变尺度优化算法进行优化。根据形状优化的特点,给出了提高求解形状优化问题数值方法效率的措施：用子结构技术,节省了应力重分析时的计算机时;用选主元三角分解法方程组,使解析敏度分析时不解方程组。所编程序实用于分布载荷作用下的一般三维弹性连续体构件的应力集中最小的形状优化问题。该算例为轴类零件,用三次样条函数描述待优化力界的母线,并将其插值样点的坐杆作为设计变量。待优化边界光滑,设计变量小。算例结果表明：优化结果正确,应力集中显著降低,程序运行稳定、高效和可靠。     

汽车排气消声器边界元法降噪计算

用二维声学边界无法建立汽车排气消声器降噪计算模型，计算排气消声器的插入损失，经与汽车匀速行驶车外噪声试验比较，表明二维声学边界元模型是消声器设计的一种简捷有效的计算方法。     

基于结构与声场耦合模态分析的车内噪声控制方法

在汽车车内结构噪声的控制中，传统的结构振动模态分析不能准确地反映车身结构与车内声场的耦合特性，将车身结构与车内声场综合起来考虑，采用结构与声场耦合模态分析方法研究了汽车车内结构噪声的控制问题。在介绍结构与声场耦合模态分析方法理论的基础上，讨论了该方法在车内结构噪声控制中的工程实现。该方法在某车车内噪声控制的应用中取得了明显的降噪效果，证明了该方法的可行性和有效性。     

平面问题无网格局部边界元方法研究

推导了弹性力学平面问题的无网格局部边界元积分方程 ,实现了该法离散过程 ,应用两个典型算例验证了该法的有效性。研究中 ,发现局部域半径的大小对计算精度有一定影响 ,其值大小会造成很大的误差     

弹性基础梁弯曲问题有限元解析与直接边界元法解析的研究

对有限元解析方法和直接边界元解析方法开展了相关研究工作,基于弹性基础梁弯曲问题的静态特性的解析公式,通过ANSYS程序验证实例正确性。     

大型楔横轧机刚度边界元-有限元耦合法计算

根据大型楔横轧机采用预应力机座的结构特点，开发三维弹性多物体接触问题的边界元一有限元耦合新方法，计算出H1400大型楔横轧机的整体刚度。本法更新已有材料力学、弹性力学及有限元法的变形分离计算理论及其解法，以及传统计算轧机刚度不包括辊系的做法，具有综合性强、接触型计算模型假设少、计算速度快和计算精度高等优点。     

冲模振动噪声分析

分析高速旋转压片机的冲模在主压时工作状况,以及所受的周期性作用力。高速旋转压片机的噪声主要由于冲模的振动产生的。把主压时片芯和下冲模当作一根做轴向振动的复合棒,这根复合棒受到周期性作用力作用,发生周期性振动,产生周期性噪声。结合下冲模和片芯的性质,利用复合棒振动的边界条件,写出复合棒的各段近似振动方程,由振动方程写出冲模的辐射噪声声场的声压方程,通过试验值与仿真值比较来验证该模型的合理性和可行性。     

管道在热流状态下的温度场和应力场有限元研究

以传热学和有限元理论为基础,建立起了管道的有限元模型,计算出了管道在热流状态下的温度场和应力场,为管道的设计和维护提供理论依据。     

复杂轴承流体动力学特性的边界元分析

用边界元方法对复杂轴承中四叶轴承的流体动力学特性进行了分析,得到了轴承润滑区的流场分布、轴颈表面和轴承内表面上的压力分布。结果表明：在四叶轴承的每个尖角处形成了规则的环流,环流的方向与轴颈的旋转方向相反;轴颈表面的压力分布呈周期性变化,压力的最大值在轴承润滑区相对狭窄的区域,但不是最狭窄的区域;轴承四叶所受的压力具有极强的相似性和对称性;轴承所受压力的极大区和极小区恰与轴颈所受压力的极大区与极小区相对应。     

Boundary Element Method for Elasto-hydrodynamic Lubricated Multi-body Contact

In this paper, a formulation for isothermal Elasto-Hydrodynamic Lubricated (EHL) contact problems, using the Boundary Element Method (BEM) is proposed. The BEM is used for modelling both bodies in contact. The proposed formulation evaluates directly the film thickness considering the elastic deformation of the bodies after treating the problem as a coupled system (solid–fluid–solid). The fluid is modelled using the Finite Difference Method (FDM). The forward iterative method is used as the solution algorithm of the elasto-hydrodynamic problem. The analysis demonstrate that the BEM is efficient for modelling both solids in contact and that the computational time remains low.     

有限元法在透平叶片振动研究中的应用

以透平叶片振动分析理论为基础,对实验室的等截面直叶片分别通过理论法和有限元法求解其前7阶的切向弯曲自振频率并加以比较。利用有限元法对叶片及顶部围带相互连接的叶片组在不同转速下进行模态分析,得到叶片及叶片组动力刚化效应振动模态数值分析结果,并对结果进行了分析比较。对于顶部围带不连接的叶片组,利用有限元法通过构造弹簧模型来处理顶部围带的接触问题,所得结果真实反映了汽轮机运行过程中围带的碰撞和叶片的振动情况。     

一种具有唯一解的边界元法计算三维声散射问题

针对传统边界元法在求解外部声学问题时存在非唯一解的缺点,本文利用Burton-miller公式有效解决这一问题。对于Burton-miller公式引入的超奇异积分算子,采用奇异性减少技术进行弱奇异积分规划,有效避免了计算超奇异积分的困难,数值处理变得十分有效。此外,在算法中还采用有效的块对角预处理迭代求解器加速求解线性方程系统,全面提高算法的计算效率。数值算例验证了算法计算三维声散射问题的准确性、有效性及潜在的工程应用价值。