车辆壳体结构振动噪声的预估和降低

首先建立了壳体结构和声场的有限元模型，用声场－结构耦合的模态综合法分析了车内噪声的分布，并计算了车辆在几种工况下的声压级，与模型实验结果趋势一致．因此，声场－结构耦合的模态综合法可以较有效地预估车内的噪声，可以在设计阶段优化车辆壳体结构，从而使车内噪声尽可能降到最低限度．     

轴-艇耦合系统自由振动特性建模与分析

为了探究水下航行器结构间的振动传递规律，本文基于能量变分原理，以梁-组合壳作为轴-艇耦合系统结构的简化，建立理论计算模型并对其自由振动特性进行分析。引入改进傅里叶级数构造梁结构及组合壳结构的位移函数，得到各自结构的动能和应变能；分别利用耦合弹簧组和边界弹簧组将结构之间的位移连续条件和边界约束条件转换为对应的耦合弹簧势能；对系统能量泛函进行变分求解，得到耦合系统的固有频率及模态振型。通过与有限元软件的对比，验证了本文计算模型的准确性，并对不同壳体边界条件下耦合系统固有频率变化规律进行计算分析。研究结果表明：耦合系统低频段存在解耦模式，振动模态可等效于刚体结构上的多跨梁弯曲振动；壳体边界约束增强会导致耦合系统大部分固有频率随之增大并最终趋于稳定，但不会对解耦模式的固有频率产生影响。     

某大型客车变速器壳体动态特性与强度分析

变速器壳体是汽车动力传动系统的主要噪声辐射件之一,其动态特性影响到变速器的结构振动,并产生噪声.对壳体进行模态分析有利于改进结构,而结构强度分析可以进一步验证壳体结构设计的合理性.文章以某大型客车变速器壳体为研究对象,通过建立壳体三维模型,运用有限元软件完成壳体的模态分析与其特定工况的强度分析,分析结果表明：该变速器壳体的结构设计具有良好的动态特性,同时在特定工况下能够满足设计强度的要求.     

轻型商用车驾驶室声场特性分析

建立了驾驶室的三维有限元模型,并进行了结构模态分析;建立了驾驶室声学有限元模型以及声固耦合模型,通过对其声学模态及耦合模态进行分析,对驾驶室声场有了初步了解.对驾驶室进行谐响应分析,得到位移结果文件,为后续声场分析提供了边界条件。利用Sysnoise声学软件计算驾驶员耳旁声压曲线,并进行声学灵敏度分析,深入研究引起驾驶室内噪声的原因。采用边界元法分析了驾驶室各板件声学贡献,确定了地板为声学贡献量最大的板件。在以上研究的基础上,通过加强地板刚度对驾驶室进行修改。     

工程车辆驾驶室声学特性预测研究

建立某型工程车辆驾驶室的结构有限元模型、空腔声学有限元模型。对驾驶室结构和室内空腔声场进行模态分析,得到结构振动特性和声学特性。计算分析驾驶室声一结构耦合模型在特定频率激励下的噪声分布情况,同时考虑吸声材料对驾驶员耳旁声压级值的影响,总结出在新车型开发阶段进行车内噪声预测和控制研究的有效方法。     

用有限元/边界元方法计算U型管振动声辐射

利用有限元软件AN SY S和声学边界元软件SY SNO ISE对U型管道结构的受激振动与辐射声场进行分析.首先在AN SY S软件中计算结构受结点力激励时外表面的法向位移;然后提取耦合面单元网格数据及其法向位移,作为SY SNO ISE软件中的边界元模型和边界条件,计算出结构体的表面声压和外声场.通过对U型管声振模型计算分析,发现壳体厚度和耦合振动模态对于受激振动辐射声场具有一定影响.本文的研究为解决工程实际中管道振动中的噪声控制与设计优化提供了方便有效的途径.     

内部声激励下圆柱壳低阶模态声振特性研究

针对舱室空气噪声引起水下航行器的外辐射噪声问题,基于Flügge薄壳理论和Helmholtz波动方程,推导了机械点力源和内部点声源激励下有限长单层圆柱壳的振动方程,分析了声腔结构对声源辐射能量的影响,并通过数值仿真对比分析了机械点力源和内部点声源激励下圆柱壳低阶周向模态声振特性和传递损失。数值计算结果表明:机械点力源激励下,各阶周向模态均影响壳体的振动特性;内部点声源激励下,壳体振动主要由低阶周向模态主导,其声辐射效率更高,能量传递损失更大。该研究结果对水下航行器声学设计具有一定的参考价值。     

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.     

水介质中弹性椭球壳体受激振动及声辐射场的数值分析

本文利用线性弹性薄壳理论描述椭球弹性壳体振动,引用Yen-Dimaggio的有限差分方法描述壳外声场.此模型推广了水下弹性椭球壳被点力源激励下的振动与声辐射问题的计算方法,它适用于单点与多点、对称与非对称受力情况,因而也适用于随机激励情况.数值计算了长椭球弹性壳体被端点力激励下的单频响应曲线及表面振动位移和声压的分布曲线,发现壳体声与振动的耦合谐振现象和简正模态关系,还计算分析了壳体辐射声场的近场传播规律以及远场指向性.     

基于零体积速度模态配置的结构声主动控制

耦合模态空间控制方法可以对被控系统的固有频率、阻尼比和模态振型进行配置。针对结构低频振动噪声的主动控制问题,本文采用耦合模态空间控制方法将结构的振动模态控制为零体积速度模态。以矩形简支板为例进行了结构声辐射主动控制仿真,将板的第1阶和第4阶振动模态控制为零体积速度模态,结果表明,简支板的低频声辐射得到了有效控制。本文提出的结构声主动控制方法可以有效控制结构低频振动噪声,同时具有物理意义清楚、控制过程简单、控制率的设计与激励力大小和位置无关等特点。     

混流式水轮发电机系统的动态模型及响应

针对在高水头、大流量水流和强电磁场的共同作用下,水轮发电机组时常发生激烈振动的难题,尝试从全局耦合的角度,运用有限单元法,通过分析水轮发电机组的机电耦合关系和液固耦合关系,建立表达上述耦合关系的发电机单元、主轴单元和板壳单元,在此基础上,建立混流式水轮发电机系统的非线性动态方程,为进一步分析系统的振动机理提供了一种新的模型。     

压缩机振动与辐射低噪声结构分析

针对某往复压缩机噪声偏高问题,采用虚拟预测技术对压缩机进行了低噪声结构分析研究。首先建立了由柔性机体、柔性曲轴和刚性连杆、活塞及飞轮组成的往复压缩机的多体动力学模型。通过动力学仿真求解得到传递给机体的各种激励载荷,再根据直接积分法法求解出压缩机机体的振动响应结果,仿真得到的机体部分测点结果与实验结果吻合较好。最后根据有限元动态结果来预测其机体表面辐射噪声,计算出机体的辐射声功率与实测结果相一致。     

单层椭球面网壳结构体系动力响应分析

单层椭球面网壳结构体系跨度大,结构复杂,利用大型有限元结构分析程序对其进行了结构整体动力分析,得到了结构的自振周期和振型参与系数.该类型大跨度空间钢结构特点是:前几阶振型为整体水平振动,后面的振型为竖向振动和局部振动的耦合作用.由于各阶振型的相互耦合,在进行地震分析时,反应谱分析方法无法满足结构的精度要求,应考虑采用时程分析方法.     

圆柱形薄壳结构的试验模态分析方法研究

针对某圆柱形薄壳结构,采用锤激法和Modal Impact分析软件,分别应用SIMO、MISO和MIMO方法进行了对比试验,获得了满足模态置信准则要求的试验数据.3种方法获得的实验结果与有限元计算结果进行了对比分析.结果表明,SIMO和MISO试验方法应用于圆柱形薄壳结构的模态分析均存在局限性,或者出现"漏频"或者不能得到明显的振型.MIMO试验模态分析方法能够较好地解决以上2种方法存在的不足,在激励与响应选择适当的情况下,可以得到全面准确的模态分析结果,适用于圆柱形薄壳结构的模态分析.     

基于Pro/E-ANSA的发动机壳体振动特性研究

以摩托车发动机壳体为研究对象,建立基于Pro/E-ANSA的发动机壳体有限元模型;对比分析发动机壳体的模态参数和试验测试结果,验证模型建立的可行性和试验方法的正确性;采用有限元法对发动机壳体进行自由和约束模态分析,探究其振动特性,为发动机壳体结构的优化以及辐射噪声控制奠定基础     

基于有限元法的挤压铝型材结构振动分析

通过有限元软件, 在特定的条件下对中空挤压铝型材系统结构进行了仿真计算, 探究其减振降噪特性。基于CAD/CAE软件平台, 通过有限元软件ANSYS对车体截面进行建模。忽略部分影响因素, 利用有限元的方法, 对铝型材车体结构进行了分析研究, 计算出不同型材结构的固有频率并得到模态振型图, 从而对不同型材结构的减振降噪特性进行了分析。     

汽车盘式制动器制动尖叫的分析

针对某轿车盘式制动器的制动尖叫问题,在实体模型的基础上建立了制动器各主要部件的有限元分析模型和耦合接触模型。为了提高模型的计算精度,采用模态实验对有限元模型参数进行了修正。通过振动测试方法对盘式制动器进行振动噪声测试,获得了制动器及其主要部件的振动信号和噪声     

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.