穿孔板噪声谱分析研究

水力空化与超声空化是产生空化的两种主要方法,国内外研究者对超声空化的噪声谱研究的非常多.但对于水力空化,一般仅进行应用方面的实验研究,而疏于声学方面的研究.为进一步了解水力空化的声学特性,本文理论上进行板的振动的计算,并用ANSYS模拟穿孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系.研究结果表明,在特定的条件下,测得的噪声谱呈现明显线状谱分布的超声成分,此时高速水流冲击穿孔板引起了穿孔板的强烈振动,发出超声,但在一般情况下,多孔板水力空化噪声谱并不含超声成分,也不具有明显线状谱特性.     

穿孔板噪声谱分析研究

水力空化与超声空化是产生空化的两种主要方法,国内外研究者对超声空化的噪声谱研究的非常多．但对于水力空化,一般仅进行应用方面的实验研究,而疏于声学方面的研究．为进一步了解水力空化的声学特性,本文理论上进行板的振动的计算,并用ANSYS模拟穿孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系．研究结果表明,在特定的条件下,测得的噪声谱呈现明显线状谱分布的超声成分,此时高速水流冲击穿孔板引起了穿孔板的强烈振动,发出超声,但在一般情况下,多孔板水力空化噪声谱并不含超声成分,也不具有明显线状谱特性．     

超声波灭活水中微生物试验研究

为了探讨超声波灭菌作用机制,进一步为超声波用于净水厂污泥无害化处理提供技术支持,试验采用实验室模拟水样,研究了超声功率(250~1 500 W)、频率(25 k Hz和40 k Hz)对大肠菌群灭活效果、超声空化强度和羟基自由基产量的影响.结果表明:相同时间和频率下,在超声功率为250~1 500 W时,大肠菌群灭活率随着功率的增大先逐渐上升,达到1 250 W后,灭活效果变化不明显;相同时间和功率条件下,40 k Hz灭活效果优于25 k Hz.超声空化强度和羟基自由基的产量与灭活率规律相似,超声灭活率随着超声过程中超声空化强度和羟基自由基产量的增大而增大.通过投加自由基掩蔽剂碳酸氢钠(Na HCO3)掩蔽自由基氧化作用判定羟基自由基在超声灭菌过程中的确产生了灭活作用,但作用比较弱.     

盾构施工过程诱发振动振源特性

以北京地铁某线区间盾构隧道为背景,结合现场调查和初步实测,识别出盾构施工诱发振动的主要振源为刀盘与地层相互作用、渣土/管片运输车辆、盾构内部设备引起的振动.通过现场实测与数值模拟分别对振源的特性展开研究,结果表明:刀盘掘进诱发振动频带较宽,主频主要集中于20~90 Hz;后配套车信号振动幅值较小,幅值较大的频带带宽为0~20 Hz;运输车由于临时轨道均直接与隧道结构接触并相互作用,使得中高频未得到衰减,幅值较大频率主要集中于70~90 Hz,振动传至地表后主频衰减至20 Hz以下,振动影响范围主要为隧道中线15 m范围内.研究结果对北京、成都、沈阳等砂卵石地层盾构施工所诱发振动具有借鉴作用.     

螺旋桨空化噪声谱模型及结构特征

为研究螺旋桨低频空化噪声线谱的结构特征,考虑了桨叶的非均匀性和空化过程的非严格周期性,改进了螺旋桨空化过程模型,用统计方法求解了空化噪声的平均功率谱.分析了典型的空化谱特征及其在舰船航行状态不稳定和存在近场干涉时的变化情况.结果表明:典型的螺旋桨低频空化噪声线谱存在能反映叶片数的成组结构;舰船航行状态不稳定时,空化过程的周期性较弱,谐波较少;声源与接收器距离较近以及双车螺旋桨是常见的近场干涉情况,此时,线谱谐波结构发生变化.航行状态不稳定及近场干涉情况下线谱谐波结构都难以反映正确的叶片数特征.     

抽芯式斜流泵振动频谱的研究

针对大型抽芯式斜流泵机组振动严重,本文采用数值模拟和试验对其振动频谱进行研究。分别对双向FSI模型和单一流体域模型进行比较,模拟结果表明双向FSI模型的有效扬程更加准确,模拟出的内部流场规律符合实际流动。计算得到其内部水力激振的通过频率为24.5 Hz;采用附加质量法对转子部件进行模态分析,得到一阶模态接近44.79 Hz,与实测频率在44.5Hz左右处出现的一个小波峰相符;测试转轴轴心轨迹,得到轴心轨迹为偏心椭圆,转频为4.08 Hz与实测频谱的主振频相同,研究结果表明斜流泵振动主要是由于转子不平衡引起。     

超声手术刀振动特性分析

超声手术刀工作时的频率高达几万赫兹,即每秒振动几万次,容易产生疲劳损坏。介绍了超声手术刀的工作原理,并设计了一把工作频率在55.5k Hz左右的超声刀。然后,通过有限元分析软件ANSYS建模,对超声刀进行模态分析,得出它的固有频率和振型图,并进行谐响应分析,得到超声刀的振幅大小、应力应变参数以及谐响应曲线,研究超声手术刀在设计要求的谐振频率下的振动特性。通过有限元分析,超声刀在固有频率55053Hz下做纵向振动,在谐振频率55.5k Hz附近刀头振幅最大,刀头应力达到最大,刀身应力分布均匀。     

基于EMD的轧机垂直振动测试分析

根据热连轧机生产过程,采用压电振动传感器检测轧机辊系的垂直振动,通过对信号进行非线性信号处理——EMD分解,得到信号的时频谱和边际谱.结果表明:在采样点数为9000-24000之间还存在着频率为25-35Hz之间的振动,在14Hz附近存着较明显的振动现象.     

自适应广义S变换汽油机怠速振动分析

为了获得某汽油机怠速时的振动特性,以便进行有针对性的NVH(振动、噪声、平顺性)改进优化,采用自适应广义S变换对发动机振动信号进行时频分析.与S变换结果的对比表明,自适应广义S变换具有更合适的时频分辨率.对某直列四缸汽油机进行怠速工况振动测试,并调整气门间隙及发动机热负荷.时频分布的对比表明,冷启动时主要振动源为配气机构及活塞敲击.冷机时,进、排气门落座激励频率分别为500~2 100 Hz及800~2200Hz,活塞敲击激励频率为400~6 000Hz.当热负荷增大后,发动机整体振幅锐减,喷油器激励凸显,燃烧激励始终微弱.热机时,进排气门落座激励频率分别为2 200~5 800Hz及3 800~6 000Hz,活塞敲击激励频率为2 500~3 000Hz以及4 500~5 000Hz,喷油器激励频率为3 800~5 700Hz.结果表明,不同热负荷状态下振动的频率特性区别较大,热机时低频成分减少.     

壅塞空化与射流空化噪声谱特性的实验研究

水力空化已成为一种很有潜力的水处理技术。利用水听器采集空化噪声信号,通过对比分析不同喷嘴产生的空化噪声的功率谱特性,得出壅塞空化器具有宽频高能量平台的功率谱曲线,特别适合于水动力空化处理污水和净化水等领域。     

CMOS环型压控振荡器的设计

设计和分析了一种高稳定度、低噪声的CMOS环型压控振荡器。该电路具有较低的压控增益,较好的线性范围,较低的相位噪声。应用复制偏置电路,对差分环型压控振荡器的控制电压进行复制,通过对压控振荡器相位噪声的计算和分析,以提高对环型压控振荡器电源电压噪声和衬底噪声的抑制。该设计和分析是基于上华0.5 μmCMOS工艺,当控制电压从1～3 V变化时,相应的振荡频率为100～500 MHz;在偏离中心频率1 kHz、10 kHz、100 kHz和1 MHz频率处得到的相位噪声分别为?50 dBc/Hz、?75 dBc/Hz、?98 dBc/Hz和?120 dBc/Hz。     

不同振动频率下酸性压实黄土的动力特性研究

为研究不同振动频率下受酸液侵蚀压实黄土的动弹性模量、阻尼比、振陷变形以及孔压发展变化的规律,进行了一系列动三轴试验.通过GDS动三轴试验系统提供不同频率的振动荷载,选取pH=5的酸液配制黄土模拟酸性压实黄土.结果表明:当试样达到同一动应变时,随着振动频率从1 Hz增加到5 Hz,动弹性模量、阻尼比、动孔压均不断增大;同一频率下,振陷变形随着振动次数的增加而增大;同一振次下,振陷变形随着振动频率的增加而减少;同一频率下,pH=5酸液配制的试样较pH=7蒸馏水配制的试样的动弹性模量、阻尼比、孔压减小,振陷变形增大.     

预应力钢筋混凝土梁损伤过程的声发射信号频带能量特征分析

为了研究预应力钢筋混凝土梁在三点弯曲破坏试验过程中的声发射信号频谱及能量变化特征与梁结构损伤之间的关系,在研究声发射能量与时间的相关图基础上,提取了不同阶段破坏过程中的信号波形。通过FFT变换和小波包变换对信号分析处理,发现不同损伤破坏阶段的信号频率分布、频带能量变化规律,即试件损伤破坏过程声发射信号频率范围主要在0~325 k Hz,随着损伤的加剧,频率范围会逐渐缩小,幅值和频谱密度会变大;损伤破坏过程中能量主要分布在低频0~125 k Hz高频段能量逐渐衰减,低频0~62.5 k Hz段能量有上升趋势。这些规律对实际工程结构的在线健康监测和损伤评估有指导意义。     

振动工况下船舶管道中冰晶流动特性

极地船舶航行中,针对船舶海水冷却系统管内冰堵问题,本文基于CFD数值模拟方法,采用欧拉-欧拉双流体模型研究振动对水平直管中海水-冰晶两相流流动特性的影响,分析不同振幅、振动频率工况下水平直管内冰晶颗粒体积分布及流动压降的变化.通过实验与仿真分析,在振动频率为20 Hz条件下,直管进出口压降随振幅从0增大到1.2 mm,...     

列车通过城市轨道交通高架桥对地面振动影响研究

为探究列车通过城市轨道交通高架桥时地面的振动特性及振动传递特性,以某一城市轨道交通高架桥为研究对象,对距离桥墩不同距离处同时进行振动测试,对结果进行频域特性分析,然后采用线性计权及Z计权进行1/3倍频程特性分析,并分析了分别采用这两种计权方式时,特征频率下振动的传递特性,最后进行了等效连续Z振级传递特性分析。结果表明:列车通过城市轨道交通高架桥时,地面的振动加速度主要分布在0~200 Hz频率范围内,且振动加速度峰值主要分布在60~80 Hz频率范围内;在线性计权下,地面的振动加速度级全局峰值均出现在频率63 Hz处,局部峰值均出现在频率为4 Hz处;在Z计权下,地面的振动加速度级全局峰值均出现在50~63 Hz范围内,局部峰值均出现在频率为4 Hz处;振动由桥墩底部沿地面传递过程中,随着与轨道中心线距离的增加,地面振动加速度级不断减小,且衰减速度随距轨道中心线距离的增大而减小。     

叶片数对离心泵空化诱导振动噪声的影响

为研究叶片数对离心泵空化诱导振动噪声的影响,以一台5叶片单级端吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片数分别改为4、6和7.基于虚拟仪器数据采集系统和泵产品测试系统在离心泵闭式实验台上测量了不同叶片数模型泵在不同净正吸入水头(NPSH)时的振动、噪声和出口压力脉动信号,并对信号进行处理和分析.试验结果表明:模型泵空化诱导的振动对泵体的影响最大,综合比较各测点的振动强度,4叶片模型泵的振动最剧烈,5叶片模型泵的振动相对最小.在不同空化状态下,模型泵噪声信号随叶片数的增加叶频峰值基本不变,但轴频峰值变化规律复杂,在空化严重时,6叶片模型泵的轴频峰值最大.随着空化程度的加剧,各叶片数模型泵的轴频峰值呈下降趋势.     

车门系统玻璃升降声品质的结构优化研究

车门系统玻璃升降声品质是汽车噪声、振动和声振粗糙度的重要研究内容之一。玻璃升降过程中存在异响声大、声品质差等问题,通过现场噪声和电机加速度测试,测得异响主要发生在电机频率104.7 Hz和111.7 Hz时。建立车门系统的CAE模型,对车门内板电机固定区域进行动态加速度响应分析,识别出导致异响的内板敏感区域。对车门系统进行模态分析,并优化车门系统内板结构,即在内板敏感区域增设桥接结构并将电机顺时针旋转8°。对优化结构进行振动响应分析、耐久性能分析和噪声试验测试。结果表明,优化方案的车门玻璃上升和下降阶段的最大声压值为41.6 dB(A)和43.5dB(A),均小于要求的声压值45 dB(A),达到了改善车门系统玻璃升降声品质的目的。     

超声珩磨时双空化泡的振动特性

为了研究超声珩磨作用下磨削液中空化泡的非线性振动特性,基于超声珩磨时双空化泡的动力学理论,推导了磨削液中双空化泡振动位移模型,并对磨削液中双空化泡共振频率与振动位移的关系进行了数值模拟.研究结果表明:磨削液中双空化泡间距对空化泡共振频率和振动位移影响明显;双空化泡处于最佳间距下空化泡会发生剧烈共振,而在其它间距下空化泡振动微弱,为下一步预测及控制磨削液中的空化效应提供了理论支撑.     

K252丝织机投梭机构噪声分析与研究

本文利用分部开动法得到:K252丝织机全机开动时声压幅值谱在600Hz和1560Hz左右的两大尖峰分别是由墙板的振动和梭子、皮结、投梭棒之间的相互撞击所致;并在理论上对撞击噪声的两个组成部分——自鸣噪声及加速度噪声进行了一定的研究和阐述。通过一系列的实验,证实在1560Hz左右的尖峰是由梭子、皮结撞击时的加速度噪声所产生。     

薄带钢轧制环境下的轧机振动特性研究

国内某钢厂热轧线在轧制薄带板时,第二架精轧机振动异常剧烈。通过建立该轧机系统的垂直振动和水平振动有限元模型,计算出其多阶固有频率,并结合现场振动测试信号,进行综合分析。结果表明,当电机转速达到90~110 rpm时,齿轮座啮合频率为16.6~18.8 Hz,与水平振动系统第1阶扭振频率接近,形成受迫振动;当电机转速达到110~120 rpm时,齿轮座啮合频率为21.4~23.3 Hz,与轧机第1阶轴向振动频率23.4 Hz接近,形成受迫振动。因此,通过控制,使电机快速通过这两个转速区间,可有效减轻轧机的振动。