粘弹性阻尼隔振体的非线性振动分析

 研究了由基础振动激励、粘弹性材料隔离的被动隔振体的非线性动力响应.用变形的三次多项式函数表征隔振材料的非线性刚度,用分数阶算子表征阻尼,建立被动隔振体的分数阶非线性动力学方程.用谐波平衡法研究其非线性动力响应特性,得出频率响应方程和幅频曲线,分析了非线性因素对系统的影响.最后,用Floquet理论讨论了周期解的稳态性和稳定区间.分析结果表明,含分数阶算子的动力学模型能够准确地描述粘弹性材料隔振器的动态特性.忽略隔振材料的阻尼非线性、刚度非线性将导致隔振设计和隔振效果分析的明显误差.分析方法和结论为精确进行粘弹性材料的被动隔振设计和隔振效果评价提供理论参考.     

带有消声瓦的潜艇耐压壳的稳态振动和横向应力

采用混合分层理论和Ressiner混合变分原理，在壳的厚度方向取二次插值函数来描述位移沿厚度方向的变化规律；采用三次和四次插值函数来描述横向应力沿厚度方向的变化，线形处理筋条的变形，推导出粘弹加筋层合圆柱壳的动力学方程和协调方程组，并采用拉普拉斯变换，得出简支粘弹加筋层舍圆柱壳稳态振动的响应解。对于自由阻尼层合圆柱壳，所给出的振动频率和结构损耗因子与解析解吻合良好．结果表明，较高的层间横向正应力是引起潜艇消声瓦脱落的主要因素，而采用较高模量的粘弹性阻尼材料将降低层间横向应力的幅值．     

频率相关自由阻尼层复合材料加筋板动力分析

采用子空间迭代法和精细积分对敷设粘弹性阻尼层的含损伤复合材料加筋板结构进行了频率和动力响应分析。分析中对层合板和层合梁采用了Adams应变能法与Raleigh阻尼模型相结合的阻尼矩阵构造方法;对表面粘弹性阻尼材料则考虑了材料性质和耗散系数对激振频率与温度的依赖性,建立了频率相关粘弹性材料阻尼矩阵的计算方法。通过有限元分析,分别研究了敷设自由阻尼层无损伤和含分层损伤复合材料加筋板的自振频率和模态特征,并根据幅频曲线讨论了阻尼材料模量、耗散系数和阻尼层厚度等因素对结构响应的影响,提出的计算方法对通过合理选择阻尼层材料与几何参数来有效地控制加筋板结构的振动特性,具有一定的参考价值。     

阻尼压筋板的动态力学性能研究

本文对一种船用压筋板进行了粘弹性阻尼处理，通过有限元模拟计算了阻尼结构的模态参数，用试验模态分析的结果进行了验证，二者所得结果基本一致，并进一步用有限元分析预测了阻尼材料模量、处理厚度等变化对压筋板动态力学性能参数的影响，探讨了粘弹性阻尼材料抑制结构共振响应的有效性。     

粘弹性高温阻尼材料研究进展

概述了粘弹性阻尼材料的阻尼机理,对粘弹性高温阻尼材料的研究现状及技术途径进行了分析讨论,并对其研究前景进行了展望。     

船用压筋板的粘弹性阻尼处理

针对船用压筋板的局部阻尼处理和全部阻尼处理，本文考察了阻尼处理前后振动系统各特征值的变化，分析了阻尼处理对压筋板动态力学性能的影响，探讨了粘弹性阻尼材料抑制结构共振响应及宽频振动的有效性。     

周期性粘弹性复合圆柱壳的功率流

在振动和噪声控制工程中,人们广泛使用各种粘弹性阻尼材料,并将它们粘贴在结构上减少结构振动和噪声.本文研究在圆柱壳上周期性粘贴阻尼材料后,该复合圆柱壳中的波传播和功率流.分析结果表明阻尼层的刚度和损耗因子极大地影响圆柱壳中的波传播和功率流.对相同体积的阻尼材料,增加阻尼层的厚度可比增加阻尼层的长度更有利于减少功率流.     

充液压电阻尼圆柱壳的有限元建模

基于Mindlin板理论、压电理论、粘弹性理论和理想流体方程，对充液圆柱壳主动约束阻尼结构在流固耦合条件下的建模进行了研究。利用拉格朗日方法得到结构的动力学方程，利用GHM方法描述粘弹性阻尼的本构关系，结合流体方程建立主动约束阻尼结构在流固耦合条件下的动力学方程。建立从压电材料的电压到流固耦合边界下的圆柱壳结构振动的频响函数，利用实验结果对理论计算加以验证，结果表明该建模方法是可行的。     

边界粘弹性支承对矩形板强迫振动响应的影响

提出边界粘弹性支承对矩形板强迫振动响应影响的分析方法。该方法基于阻尼复模态分析,利用阻尼复模态的正交性,导出了板的完全解耦的模态方程;通过算例研究和讨论了粘弹性边界支承对板的振动响应的影响。     

潜艇耐压壳动力学响应和声辐射研究概况与趋势

论速了流场中潜艇耐压壳自由振动、受简谐力或力矩作用和受冲击载荷情况下的动力学响应和声辐射研究概况,讨论了带有阻尼材料的复合游艇耐压壳的动力学和声辐射研究情况,以及阻尼材料的破坏研究概况,并指出了今后的研究方向。     

有限元在粘弹性细棒动力学参数反演中的应用

粘弹性材料具有良好的阻尼性能,在工程振动与噪声处理上的应用非常广泛。利用粘弹性材料进行阻尼结构设计并预测其动力学特性,需要知道准确的动力学参数。回顾粘弹性材料动力学参数测试的经典方法,并着重介绍共振法测试技术。研究共振法测试中细棒的动力学响应与动力学参数间的关系,在此基础上,基于共振法测试数据和有限元仿真,提出一种反演粘弹性材料动力学参数的新方法。首先根据幅值比反演出损耗因子,再根据共振频率反演出储能模量。通过具体算例验证可知,反演得出的动力学参数的相对误差均在4 % 以内,该反演方法不仅结果收敛、准确可靠且反演速度快,为在连续频率范围内的动力学参数反演奠定基础。     

约束层阻尼结构降噪性能的测试分析

约束层阻尼作为表面阻尼的一种方式,通常用于解决金属板状结构的振动和噪声问题。目前,通常采用阻尼材料的损耗因子、储能模量来评估材料的减振性能,但是这种方法不能直接有效地评估阻尼材料在实际应用中的所获得的减振降噪的效果。采用正弦扫描和类白噪声随机振动激励激振简支梁的方法,通过分析响应数据来表征约束层阻尼的减振降噪效果。     

粘弹性减震控制结构随机状态反应分析

利用粘弹性阻尼器进行结构的减震控制是最为常用的被动控制方法,对粘弹性减震控制结构动力反应分析中较多的研究集中于确定性的地震激励分析,然而确定性的地震激励不具有代表性.为此,本文对粘弹性减震控制结构进行了随机状态反应分析,在平稳过滤白噪声激励下建立了减震控制结构的状态方程,然后导出了减震控制结构的位移谱密度反应.通过对加有粘弹性阻尼器的八层框架结构进行实例分析,分析结果表明:具有代表性激励的随机振动方法能准确的分析粘弹性减震控制结构的动力反应,同时谱密度反应的对比结果表明粘弹性阻尼器具有优良的减震效果.     

舱段的声振特性分析和舱壁的振动控制

为降低舱壁振动对圆柱壳舱段声振性能的影响,对舱壁展开结构声学设计,并采用阻尼减振理论措施。在舱壁表面敷设阻尼材料以减小结构振动响应;利用阻抗失配原理,在舱壁根部与壳体连接处添加贴板支撑垫以增大振动波传递损失。采用FEM/BEM法对改进舱壁前后舱段的声振性能进行数值计算,分析舱壁的振动控制效果。结果表明：舱壁敷设阻尼材料和添加贴板支撑垫不仅可有效降低舱段振动和声辐射,也进一步地隔离振动波向舱段壳体的传递,是一种较好的减振降噪措施。     

Dynamic characteristics of cylindrical hybrid panels containing viscoelastic layer based on layerwise mechanics

The viscoelastic damping model of the cylindrical hybrid panels with co-cured, free and constrained layers has been developed and investigated by using the refined finite element method based on the layerwise shell theory. The transverse shear and normal strains and the curved geometry are exactly taken into account in the present layerwise shell model, which can depict the zig-zag in-plane and out-of-plane displacements. The damped natural frequencies, modal loss factors and frequency response functions of cylindrical viscoelastic hybrid panels are compared with those of the base composite panel without a viscoelastic layer. The difference in the free vibration and damping of the thin and thick composite laminates and the viscoelastic sandwiched beam between full and partial layerwise theories is verified by comparison with the published results. Various damping characteristics of cylindrical hybrid panels with free viscoelastic layer, constrained layer damping, and co-cured sandwich laminates are investigated. Present results show that the full layerwise damping model accurately predicted the vibration and damping of the cylindrical hybrid panels with viscoelastic layers.     

无霜冰箱风道的振动分析及改进

文章以无霜冰箱风道为研究对象,通过有限元模拟对风道固有频率、谐波响应和LMS Test.Lab振动试验进行分析,得到了风道壳体的固有频率、振幅极限和试验模态.计算结果表明,在风机工况状态下,风道振动噪声幅度最大时的频率是在风机工作的基频附近,通过风道粘贴阻尼的方式降低振幅,进而降低风道壳体传递给冰箱箱体的辐射噪声.试验...     

不同老化状态粘弹夹层结构的模态分析

Viscoelastic sandwich structure is widely used in sealing, vibration damping and noise reduction of mechanical equipment. However, viscoelastic material may appear aging phenomena in the process of long time storage, transportation and usage. The aging of viscoelastic material will result in the service performance degradation of viscoelastic sandwich structure, thus affect the performance and safe for use of whole mechanical equipment. Therefore, it is greatly required of the engineering practice to research the aging state recognition method of viscoelastic sandwich structure. In this paper, the experimental device of typical viscoelastic sandwich structure is designed. The hot oxygen accelerated aging experiment of viscoelastic material is accomplished, and the specimens with different aging degrees are obtained. The mechanical property test of viscoelastic material is implemented, and the performance indexes under different aging degrees are obtained. By the 3D modeling-importing-preprocessing method, the finite element model of viscoelastic sandwich structure is established. By importing the different parameters of viscoelastic material, the purpose of equivalent models with different aging states is reached. The finite element analysis of viscoelastic sandwich structure under different aging states is carried out, and the corresponding relations between aging state changes and natural frequency changes are built. Through impulse excitation experiment, the effectiveness of finite element model is verified. The research results show that the established finite element model of viscoelastic sandwich structure can reflect the structural aging state characteristics and its change, and can provide theoretical foundation and prior knowledge for the structural aging recognition.     

阻尼车轮减振参量的有限元仿真与优化设计

为有效抑制车轮振动噪声,弥补现场试验的不足,在对黏弹性阻尼材料阻尼机理研究的基础上,以S1002CN型面高速动车组车轮为分析对象,采用正交试验设计和ABAQUS有限元仿真计算相结合的方法,对阻尼车轮减振性能进行仿真优化设计,得出阻尼车轮3个主要参数对其踏面径向振动加速度影响的主次顺序和显著性,并能快速确定阻尼车轮结构参数的最优组合为:阻尼层厚度4 mm、约束层厚度1.5 mm、约束阻尼层敷设于车轮两侧。研究结果表明,黏弹性约束阻尼技术是抑制车轮高频振动的有效手段,对于黏弹性阻尼材料在低噪声车轮中的运用具有一定的理论和实际应用价值。     

粘弹性阻尼层设计的模态联合方法与实验

针对粘弹性阻尼层的设计,讨论了粘弹性材料的本构关系和基于模态计算的阻尼设计方法。阐述了基于模态联合方法的设计计算原理,并用仿真算例和实验对该方法进行了验证,结果表明,作为一种应用粘弹性阻尼层进行结构表面减振降噪的设计方法,该种方法是可行的。     

阻尼层对水下圆柱壳辐射声场的去耦特性影响

基于模态叠加法,采用Navier方程描述阻尼层,建立敷设粘弹性阻尼层的水下圆柱壳振动声辐射模型。与数值计算结果比对,验证了计算模型的可靠性。分析圆柱壳的径向均方振速和辐射声功率,研究了粘弹性阻尼层对水下圆柱壳辐射声场的去耦特性影响。结果表明,粘弹性阻尼层的径向均方振速频响曲线可以分作三个频段,当频率较高时,粘弹性阻尼层能降低辐射声功率;与壳体厚度相比,阻尼层厚度对阻尼层去耦特性的影响更大。