喷涂式阻尼车轮振动声辐射特性分析

分析某直型辐板车轮喷涂阻尼材料与否的振动声辐射特性。通过力锤敲击试验,获得车轮的固有频率、模态阻尼比及频率响应函数,分析喷涂式阻尼车轮振动特性。通过半消声室声辐射测试,给出喷涂式阻尼车轮的声能量级,结合车轮振动分析声辐射特性。结果表明,喷涂式阻尼车轮可以有效降低车轮振动和声能量级,与裸轮相比,径向激励下总声能量级可降低6.4 dB,轴向激励下总声能量级可降低4.3 dB。     

非黏滞阻尼系统频响函数灵敏度分析的改进计算方法

频响函数灵敏度分析是实现频域梯度优化算法的基础。随着各类高阻尼复合材料的广泛应用,黏性阻尼模型假设已不能准确描述其耗能特性。卷积型非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点速度的时间历程相关,能够更准确地描述黏弹性材料的阻尼特性。利用复模态叠加法和直接微分法推导出不考虑高阶模态影响的频响函数灵敏度表达式;基于非黏滞阻尼系统矩阵与模态间的关系,提出适用于非黏滞阻尼系统频响函数灵敏度求解的一阶近似法和二阶近似法;通过数值算例验证了提出方法的有效性和准确性。结果表明,与传统方法相比,该改进的计算方法兼顾了计算精度和效率,为实现具有高阻尼性能复合材料结构的动力分析奠定了基础。     

以动柔度为目标的结构阻尼材料层拓扑优化

为讨论附加阻尼材料层壳体结构在受简谐激励作用时阻尼材料最优分布,采用类似SIMP方法的人工阻尼材料模型构造拓扑优化模型。设计目标为给定阻尼材料用量最小化的结构动柔度,以阻尼材料相对密度作为设计变量。对结构呈现非比例阻尼特性,采用在状态空间下降阶后的复模态叠加法计算结构稳态响应及动柔度。优化过程中用伴随变量法对动柔度进行灵敏度分析。通过拓扑优化算例,验证所提模型及方法的合理性与有效性。     

阻尼材料对铁路车轮振动特性的影响分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,在车轮辐板位置粘贴阻尼材料,并采用模态叠加法分析其对车轮频率响应的影响。首先在有限元软件ANSYS中建立普通车轮和阻尼车轮的有限元模型,模型中同时考虑阻尼材料阻尼的频变特性,采用Block lanczos法计算0~10 000 Hz内两种车轮的固有频率和振型,然后根据模态计算结果,采用模态叠加法计算车轮0~5 000 Hz内的频率响应,分析车轮的固有模态和导纳特性。研究结果表明:阻尼材料层的使用对车轮的振型不会产生较大的影响,仅使车轮各阶模态的共振频率略有下降。车轮不同位置在不同激励作用下响应的主要贡献模态各有不同。阻尼材料的使用对轮辋及踏面的振动影响较小。但无论是在径向激励或者轴向激励的情况下,阻尼车轮辐板的轴向振动明显低于普通车轮,在车轮主要的噪声辐射频段(1 000 Hz以上),阻尼材料的抑制作用尤其明显,在对车轮噪声贡献最大的模态(1节圆和径向模态耦合)频率处,振动可以平均降低15 d B以上。     

基于动柔度修改的轴向振动控制系统鲁棒性分析

提出了采用动柔度秩2修改实现轴向振动结构被动控制的方法。该方法通过修改结构特性参数,如刚度和阻尼,使系统响应达到控制要求的目标;在此基础上进一步分析了系统响应对修改参数的灵敏度,讨论了振动控制系统的鲁棒性。仿真算例表明,本文提出的基于动柔度修改的控制方法能够达到较为满意的控制效果,并有较好的鲁棒性。     

基于振动分析的织机主轴优化设计系统开发

在对主轴振动分析的基础上，提出了以织机主墙板处的交叉动柔度为优化设计目标函数的方法，建立了以主轴结构参数为设计变量、主墙板处的交叉动柔度为目标函数及主轴直径、支承刚度及位置为约束函数的优化设计数学模型．在Windows平台下，采用Visual Basic程序设计语言，在模块化基础上完成了程序流程图，开发出了织机主轴优化设计系统．并给出了分析实例．     

高速铁路CA砂浆层-轨道板系统高频振动分析

高速铁路CA砂浆层-轨道板系统高频振动分析是高速铁路轮轨噪声研究的重要组成部分,其分析频率高达数千赫兹。以往对其的研究大多为静力学分析,而少量的动力学分析所涉及的频率都比较低。对高频振动问题,如果直接使用有限元商业软件,不但有计算效率不高的问题,而且不方便开发独立的轮轨噪声预测模型。以CA砂浆层和轨道板全为实体单元的有限元模型分析结果为基准,对比几种相对简单的有限元模型的分析结果以及采用模态叠加法的分析结果。对比分析表明,在所关心的频率范围0~2 000 Hz内,简化的薄板-弹簧阻尼器有限元模型和模态叠加法均能给出足够精确的结果。     

实验模型和有限元模型的混合建模方法

摘要 给出了更容易由实验测量的基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态的定义式,通过部分忽略高阶截断模态的动态效应,给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式,简化了子结构的实验建模过程。提出了基于自由界面模态综合法的实验模型和有限元分析模型的混合建模方法。数值计算表明,基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态更容易通过实验获得,而对剩余质量和剩余刚度的近似处理并不影响模态综合的精度。
     

基于EEMD的立管涡激振动响应最优降噪光滑模型参数识别研究EI北大核心CSCD

深水海洋立管因受到海洋环境的影响产生涡激振动现象,长期的涡激振动易导致立管产生疲劳破坏。为了获得真实的涡激振动特性,进行海洋立管涡激振动试验并对测试信号进行总体平均经验模态(EEMD)分解。基于分解得到的本征模态函数建立滤波算法,考虑曲线光滑度和重构信号与实测信号相似度,确立最优降噪光滑模型区间,依据存在度确定有效本征模态函数以及最优降噪光滑模型,优化目标函数。从相关度、频谱分析、能量谱分析3个角度出发进行合成信号仿真识别,并验证了算法的准确性。结果表明:构建的最优降噪光滑模型得到的有效本征模态函数,与原始信号频率成分相关系数最高,达到0.96以上,且频率对应相等;其能量占原始信号总能量的97.98%。涡激振动试验结果表明,建立的最优降噪光滑模型确定的有效本征模态函数包含顺流向、横流向振动信息,且顺流向主频是横流向频率的2倍。     

桨-轴系-船体耦合振动频响函数子结构综合建模方法验证与分析

提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法.搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试.利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在主要频率点处不大于2.0 dB;并对结合数值模拟对测试得到的传递特性进行分析,得到结论为:低频主要...     

列车车轮振动模态声辐射效率研究

根据列车车轮的几何对称性,用有限元法建立车轮的轴对称模型和90°扇区模型,计算不同节径数下的振动模态。在模态分析的基础上,应用边界元法计算了50—6000Hz频率范围内车轮振动模态的声辐射效率。结果显示,在低频段车轮振动模态声辐射效率较低,在高频段的辐射效率趋向于1。两种模型的计算结果一致,与理论相符。     

粘弹阻尼结构频响函数计算的高精度模态展开法

本文建立了粘弹阻尼结构频响函数计算的高精度模态展开法。文中表明,用模态展开法计算粘弹阻尼结构的频响函数,只取少数低阶振动模态时,计算误差较大。本文用低阶振动模态和系统矩阵,表达高阶振动模态和蠕变模态对粘弹阻尼结构频响函数的贡献,修正计算误差。该方法可以显著提高计算精度,对计算量的增加不大。文中给出算例,表明了本文提出方法的正确性和有效性。     

Fast frequency response computation for Rayleigh damping

We present a model reduction Lanczos method for the computation of frequency response functions of Rayleigh damping problems. The connection with modal extraction and modal superposition is made. The usual model reduction methods require complex arithmetic. With the proposed method, complex arithmetic is only used for the reduced problem. A numerical example from structural damping is given. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

《阻尼车轮减振效果分析》

对国内标准客车车轮外侧表面进行约束型阻尼处理,设计了6种阻尼车轮结构型式。在NSYS中建立标准车轮和阻尼车轮的实体模型,分别分析了阻尼层的厚度、约束层的材料和厚度对阻尼车轮减振效果的影响,用有限单元法计算了6种阻尼车轮的结构损耗因子。分析结果表明,阻尼层、约束层的厚度越厚,阻尼车轮的减振效果越好,敷设钢质约束层的阻尼车轮的减振效果要明显好于敷设铝质约束层的阻尼车轮;阻尼车轮的结构损耗因子较标准车轮有大幅度的提高,在1500Hz以上频段,各阻尼车轮的结构损耗因子绝大多数都在0.003以上。     

计算模型修正的频率响应函数方法

本文提出一种有限元动力分析计算模型修正的频率响应函数方法。这个方法综合考虑了系统的质量、刚度,特别是阻尼矩阵的修正,由位置矩阵将修正量集中体现在测量自由度上,利用结构系统的频率响应函数有限元分析值和实测值,计算出模型的质量、阻尼和刚度矩阵的修正量。文中算例结果表明,本方法有较好的修正结果。     

关于结构高频响应分析中有限元网格划分的细化标准

本文以周边简支方板在随机面分布力作用下振动加速度响应分析为例，用MSC/NASTRAN有限元软件研究了0-1000Hz和0-2000Hz频率范围内结构模态数和振动加速度响应均方根值随单元大小的变化规律，与解析法结合验证了由波动理论导出的单元细化标准。作为补充提出了结构模态数的单元细化标准。用相同方法对简支圆筒壳体在随机外压作用下1000-2000Hz频率范围内的加速度响应做了研究，本文提出的单元细化标准进一步得到验证。     

基于频响函数反演法的涡轮增压器基础激励辨识

发动机运转时涡轮增压器轴承座处的振动响应用常规方法是不可测量的。使用频响函数反演法,通过测量涡轮增压器压缩室外壳的可测量点的振动响应,可以利用频响函数反演得到轴承座的响应,从而为涡轮增压器的转子动力学研究提供了基础激励。通过自由悬挂实验和振动台实验,证实频响函数反演法是有效可行的。最后,分析了影响精度的因素。     

基于瞬时频率估计阶比法的电机振动信号分析

电机转轴是电机中至关重要的精密零部件,运用信号分析的方法,可对电机转轴进行预估评价。为提高电机转轴的安全性,降低事故率,利用瞬时频率估计法与阶比法计算分析电机的振动信号,并进行电机实际缺陷情况下的验证试验。结果表明,基于瞬时频率估计阶比法能对信号进行有效降噪处理,准确地预测故障缺陷的具体位置。     

A型地铁车体结构动态特性及车内声学模态研究

建立A型地铁车体结构和车内空腔有限元模型,应用模态分析技术分别对车体结构模态和车内空间声学模态进行了研究。结构模态分析表明：车体满足结构动态设计要求,但要加强端墙刚度、车顶与侧墙连接强度,以提高其疲劳寿命。声学模态分析表明,地铁车体对称的结构特点决定车内声场在横向、纵向和垂向同样具有对称性,使车内声场的各阶模态形状基本上呈前后、左右和上下对称分布,说明车内声场共鸣频率和模态形状主要由其几何形状决定。