水下弹性微穿孔吸声结构吸声系数研究

利用模态叠加法建立了水介质微穿孔板的数学模型,基于声电类比法得到其等效电路模型。研究了弹性微穿孔板和弹性背腔对垂直入射吸声系数的影响。与空气介质中的微穿孔板不同,水下微穿孔板因结构阻抗不足,难以取得满意的吸声效果,为此提出了增强型微穿孔吸声结构,并在水介质阻抗管内对理论结果予以验证。结果表明,随着增强型弹性微穿孔板弯曲刚度的增大,其在[20,2000] Hz范围内的平均吸声系数得到提高,逐步趋近于刚性微穿孔板的结果;弹性背板使微穿孔吸声结构的吸声峰向低频移动,低频吸声效果得到提高。     

弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔换能器

使用双面同相振动的弯曲圆盘换能器驱动双Helmholtz共振腔,既放大了弯曲圆盘换能器弯曲共振频率以下频段的声输出,又利用两个Helmholtz共振腔的同相声源辐射模型实现了在Helmholtz共振频率处的"∞"字形垂直指向性,实现了低频指向性声发射。阐述了换能器实现"∞"字形低频指向性发射的机理,研究了腔体长度、金属圆片厚度及弯曲圆盘边缘简支厚度等关键结构参数对Helmholtz共振频率的影响,求解了换能器的发送电压响应、指向性等参数。依据仿真结果制作了实验样机,在消声水池中进行了电声性能测试。测试结果显示,指向性形状及液腔共振频率与仿真结果基本相符。这种由弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔水声换能器为实现水声换能器小尺寸、低频指向性发射提供了一种技术手段。     

机械阻抗与声阻抗结合提高微穿孔板低频吸声性能

提出了在微穿孔板后部引入机械阻抗形成组合结构来解决微穿孔板低频吸声性能差的问题。由机械阻抗板两侧质点速度相同得出机械阻抗单元的传递矩阵,采用传递矩阵法将其与空腔、微穿孔板单元串接,建立组合结构理论计算模型;通过分析品质因子获得带宽与机械阻抗板质量成反比;试验得出组合结构在400 Hz附近有系数为0.8以上的吸声峰值,试验结果与理论计算吻合。在传统微穿孔板共振吸声机制的基础上加入机械共振,能够实现在不增加结构厚度的前提下提高低频吸声性能;降低机械阻抗板质量并且适当控制边界阻尼系数可以实现吸声频带的拓宽。     

基于微观结构的多孔沥青混合料吸声模型

为了在设计阶段实现基于设计参数的多孔沥青混合料吸声性能预估,构建了基于微观结构的多孔沥青混合料吸声模型.依据声-电类比理论,计算了多孔沥青混合料吸声模型的声阻抗和吸声系数;运用图像处理技术及统计分析方法,得到了多孔沥青混合料"特征孔隙直径";依据多孔沥青混合料吸声模型微单元体中毛细管长度随圆球与毛细管截面直径比值的变化规律,得到了微单元体中毛细管的结构参数取值.结果表明:所构建的多孔沥青混合料吸声模型预测的给定声波频率下试件最大吸声系数及其对应频率与驻波管法实测值之间具有良好的相关性,验证了该模型在预测多孔沥青混合料吸声特性方面的准确性.     

共振腔式吸声煤渣砖

高桥热电厂系地下工程,因此需要一种防火、防潮的低频吸声材料,来解决地下厂房内部的噪音问题。我们五个单位在上级领导的关怀下,组成了三结合试验小组,通过共同努力,反复实践,试制成功了共振腔式吸声煤渣砖(330型低频吸声砖)。利用工业废料煤渣为主要原料制成的共振腔式低频吸声煤渣砖,用于砌筑高桥热电厂汽机房侧墙,这是一道约400米~2的风道墙,经二年多的使用,证明效果良好。由于采用了这种吸声砖,再加上其他     

高静低动刚度型三维隔震系统的力学性能和地震响应研究

文章提出一种具有高静低动刚度特性(High-Static-Low-Dynamic Stiffness, HSLD)的新型三维隔震系统,由能提供正刚度并具有较大承载能力的斜置橡胶支座和提供负刚度的负刚度装置构成,静载阶段主要由斜置支座提供较大刚度以控制静位移,动载阶段由正负刚度装置联合实现较小隔震刚度减小加速度响应,克服了传统三维隔震支座低隔震刚度与高承载能力的矛盾。进一步对斜置橡胶支座和负刚度装置进行变形分析,得到正负刚度装置力学模型和参数关系,并开展斜置橡胶支座和负刚度装置的静力试验,建立斜置橡胶支座和负刚度装置的理论力学模型。将所提出的HSLD隔震系统应用于建筑结构,通过分析不同水准地震下的结构动力响应,发现HSLD隔震系统适应不同水准抗震性能设计需求,整体结构的静载位移和地震响应均可得到有效控制。     

高静低动刚度型三维隔震系统的#br# 力学性能和地震响应研究

文章提出一种具有高静低动刚度特性(High-Static-Low-Dynamic Stiffness, HSLD)的新型三维隔震系统,由能提供正刚度并具有较大承载能力的斜置橡胶支座和提供负刚度的负刚度装置构成,静载阶段主要由斜置支座提供较大刚度以控制静位移,动载阶段由正负刚度装置联合实现较小隔震刚度减小加速度响应,克服了传统三维隔震支座低隔震刚度与高承载能力的矛盾。进一步对斜置橡胶支座和负刚度装置进行变形分析,得到正负刚度装置力学模型和参数关系,并开展斜置橡胶支座和负刚度装置的静力试验,建立斜置橡胶支座和负刚度装置的理论力学模型。将所提出的HSLD隔震系统应用于建筑结构,通过分析不同水准地震下的结构动力响应,发现HSLD隔震系统适应不同水准抗震性能设计需求,整体结构的静载位移和地震响应均可得到有效控制。     

负刚度隔振器的效果研究

通过对正负刚度并联隔振器隔振机理进行分析,设计了一种基于负刚度理论的被动隔振装置。该装置通过正负刚度子结构并联,提高系统承载能力,降低系统固有刚度,从而有效隔离低频振动。为验证该装置的隔振性能,将它与纯框架进行有限元对比分析,表明了负刚度隔振器在隔离低频振动方面的优越性。最后将其安装到框架结构上使其承受地震荷载并进行了试验研究。试验结果表明,本文设计的隔振装置能隔离超低频振动。     

多孔混凝土的吸声性能研究

对多孔混凝土的吸声性能进行了研究,研究结果表明,随着设计空隙率的增大,多孔混凝土试样的吸声系数峰值对应的共振频率向高频发展,综合平均吸声系数逐步增加;在空隙率相近的情况下,随骨料粒径的增加,其综合平均吸声系数有降低的趋势;在空隙率、粗骨料级配相同的条件下,试件厚度越小,其吸声系数峰值所对应的共振频率越高。     

薄膜结构抗风设计研究综述

薄膜结构质量轻,刚度较小,自振频率较低,是典型的几何非线性风敏感结构。随着薄膜结构愈来愈多的工程应用,其抗风设计问题也引起工程师和研究人员的重视。本文回顾了国内外关于薄膜结构抗风设计的研究进展并对其工程应用做出一些探讨。