主动减振板的数值分析

本文研究了用压电元件实现主动控制的板的有限元建模。基于机电耦合的变分方程, 建立了求解结构响应的有限元方程。采用速度负反馈,用Newmark-β法仿真了板的振动主动控制。用状态空间分析了阻尼比,讨论增益矩阵与结构动特性阻尼比间的关系以及不同电极划 分对于振动控制的影响。     

NOPD板减振特性的理论及实验研究

NOPD（Non-Obstructive Particla Damping)又称粉体阻尼技术是90年代发展起来的一种新的被动减振技术。本文以四边自由的等截面板为研究对象,从微小颗粒的摩擦和冲击两个方面建立其减振理论模型,实现对振动响应的数值仿真并进行了实验验证,对NOPD的减振特性进行了较深入的研究。     

方钢刚性减振结构对组合板振动影响的计算分析

从质量引起的阻抗失配的原理出发，利用波动理论分析了在板中嵌入一块方钢所引起的对推动达传播的阻碍作用，并且通过NASTRAN有限元软件进行了模拟计算，检验了方钢结构的隔振效果。     

基于板梁组合理论的正交加筋板声振特性分析

基于板梁组合理论,建立了正交加筋板声透射计算模型,并分析了正交加筋板的声振特性.将加强筋视为平板的动反力及动反力矩,引入到平板振动方程,得到了正交加筋板声振方程;利用空间谐波展开法及虚功原理,得到了正交加筋板透射损失和平均振动速度级表达式.在此基础上,首先研究了单向加筋板的隔声性能,理论结果与已有计算结果取得了很好的一致,验证了模型的有效性;并进一步研究了正交加筋的声振特性.研究表明,正交加筋板对垂直入射声波的隔声效果最好;增大加强筋惯性矩可提高其低频段透射损失;增大加强筋间距可提高正交加筋板的低频段振动响应,却降低了其低频透射损失,总体而言,增大加强筋间距可改善结构的整体隔声性能.     

动力吸振器在声黑洞单元中的放置位置对减振效果的影响

声黑洞(ABH)效应是通过将板结构厚度按特定规律改变以逐渐降低振动波在板内的传播速度,从而实现将能量聚集于某特定区域的现象;ABH近年来在控制结构振动和噪声方面得到较多的研究。以排列有(2×2)个声黑洞单元的板结构为研究对象,通过射线声学理论建立了在其等效二维板结构中弯曲波传播的轨迹模型;探讨了不同入射角度下声黑洞结构对弯曲波的聚焦位置;发现当声黑洞单元最小厚度不为0时,其聚焦位置可能不在声黑洞单元的几何中心;对此类声黑洞单元板使用多个动力吸振器(DVA)进行振动控制并采用数值搜索技术对其进行参数优化;在此基础上,研究了动力吸振器的放置位置对减振效果的影响。通过对比发现,参数优化后的动力吸振器在峰值处及其附近宽频带范围内均有非常显著的减振效果。     

约束阻尼板的渐进法结构减振拓扑动力学优化

旨在为结构减振设计奠定一定基础,研究约束阻尼板减振优化问题。建立约束阻尼板动力学平衡方程,推导模态损耗因子计算模型。构建以模态损耗因子最大为目标,黏弹性材料用量及模态频率变动最小为约束的阻尼板拓扑优化数学模型,推导模态损耗因子灵敏度算式。引入渐进结构优化方法对约束阻尼板动力学优化模型进行求解,采用独立网格滤波技术,解决优化迭代中出现的棋盘格问题。编制阻尼板拓扑优化程序,实现约束阻尼板减振优化。仿真显示,与非优化删除方法相比,采用渐进拓扑动力学优化,更有利于实现黏弹材料优化布局,且模态频率变化比较稳定。对阻尼结构进行谐响应分析,以验证拓扑优化方法有效性,引入模态损耗因子体积密度指标以评价阻尼板减振拓扑优化性能。研究表明,若能实现结构模态损耗因子最大化,约束阻尼板减振效果明显。该方法对于约束阻尼板设计具有较强实用性,拥有较高的稳定性。     

城市轨道交通橡胶浮置板减振轨道声振特性研究

随着我国城市化建设的快速发展,普及城市轨道交通成为解决交通拥堵问题的重要手段.但是城市轨道交通运行中所产生的振动噪声问题已成为限制其发展的关键因素,因此我国城市轨道交通中采用了大量的减振轨道以缓解振动对环境造成的的影响.目前的研究成果表明,减振轨道在发挥减振作用的同时,由于振动能量的累积,其自身产生的振动反而增大,在振...     

结构减振设计的协同优化分析

建立一种适用于工程结构减振设计的协同优化模型。在学科级优化子模型中,分别使用了不同的目标函数;在系统级优化子模型中,以如何获得尽可能接近于子学科独立优化的最优解为目标函数。系统级目标函数消除了量纲和数量级的影响。该模型采用分布协同的双层结构,允许在每一级优化中使用不同的优化策略。以减速器和板梁柱混合结构为例,对其进行了单学科和多学科优化分析。实例结果表明,在结构减振设计时,采用协同优化模型进行优化设计,不仅可以有效的降低结构动力特性参数,而且优化后结构的综合性能更佳,说明该模型能应用于实际工程结构的减振设计。     

板锥网架结构的理论分析与试验研究

空间板锥网架结构是一种新型的组合网架结构，它是以一系列板锥代替网架结构中的钢腹杆以形成型式新颖，结构暴露，可集承重与围护为一体结构形式，可以达到一定的建筑效果。本文对这类结构形成进行了讨论，并用有限元法对这类结构进行了线弹性及几何非线性分析，编制了相应的计算程序，同时还进行了模型试验，分析及试验表明，这类结构受力性能良好，制作方便，安装简便，能扩大一些板材在空间结构中的应用范围，值得进一步研究及推     

平面结构有源声吸收理论研究

构建了平面结构的有源吸声结构,以吸收空间任意方向入射的声波,使结构对入射声波的反射最小,实现有源吸声降噪,考虑初、次级结构间耦合声场对结构反射声功率的影响,并利用声功率近场计算方法推导了在斜入射平面波作用下,有源控制前后结构的反射声功率计算公式;并以反射声功率最小准则,得出结构最优吸声效果.通过计算机仿真分析,研究了不同情况下结构的吸声效果.     

普通乘用车减振系统性能的理论分析

以汽车车身垂直加速度作为评价汽车减振性能的指标,同时考察影响汽车操纵稳定性的指标。针对普通乘用车的乘坐舒适性和操纵稳定性,对汽车减振系统动态特性进行研究。基于乘用车车身加速度、减振系统动挠度、车轮与路面间动载的幅频特性,对乘用车减振性能进行对比分析,指出研究动态性能可变的减振系统是乘用车振动性能改进的重要措施。     

桩板基础减振的有限元计算

利用有限元方法求解了建筑-桩板基础-地基的相互作用问题,通过计算得出了采用桩板基础能很好的达到减振的目的以及桩板基础对不同频率激励的减振效果。说明了用直接积分法解动力学问题时阻尼的简化处理方法以及微振问题有限元计算中地基的处理方法和模型中单元从密到疏过渡方案的选取。     

双层板声透射性能计算分析

随着双层板结构在工程中的广泛应用，其声透射性能也得到越来越多的关注。本文从声波动方程和尤拉方程入手，利用边界条件得出双层板透声系数表达式，并利用所得表达式对双层板结构在不同板距和不同入射角的情况下的声透射性能做了比较，对于双层板透声和隔声结构的设计有很大的实用价值。     

水中板声辐射的声功率模态分析

由于水中结构的振动声辐射要考虑流体加载效应,因此水中结构声辐射的模态分析也与空气中的有所不同。基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元和Rayleigh积分耦合方法,对板结构的水下声功率模态进行了计算分析研究,通过辐射效率、模态振型和辐射声功率等探讨了其特点。结果表明以激励力为变量、考虑了结构阻抗的水下声功率模态具有各阶模态声辐射独立、低频时前几阶模态(特别是第1阶模态)的声辐射占主导地位、模态辐射效率峰值和模态振型物理意义清楚等特点,在水下结构振动声辐射的分析和控制方面有一定实用价值。     

声信号的主分量分析应用于滚动轴承故障诊断

利用声信号来进行故障诊断具有"采集比较容易,非接触式测取,设备简单,速度快,无须事先粘贴传感器,不影响设备正常工作,易于实现早期预报和在线监测,疳可在不易测量振动信号的场合得到广泛应用"等优点.由于外界噪声的影响,有效信息的提取较为困难.采用主分量分析对传声器测取的声信号进行了预处理;在此基础上应用基于Morlet小波变换的包络分析和频谱分析来提取故障特征向量,并以滚动轴承为例进行实验.结果表明,这是诊断滚动轴承早期故障的一种可选方法.     

钢琴房的减振与降声控制

钢琴上有许多根长短不同、粗细不同、材料不同的弦,这类弦的横向振动微分方程为:     

婴儿推车的减振结构

婴儿推车减振效果的好坏直接关系到乘坐儿童的安全。该文主要研究了婴儿推车的减振结构,分析了婴儿推车振动的来源与传递以及产生的实际振动强度;并通过对目前典型婴儿推车的振动加速度进行测试,证实采用车架阻尼结构推车的减振效果相比采用减振弹簧结构以及充气轮胎推车的减振效果要好。     

声子晶体型浮置板轨道低频减振性能研究EI北大核心CSCD

地铁列车运行诱发的低频环境振动会对人体、精密仪器和建筑物产生不利影响,引起了人们的普遍重视。基于声子晶体理论,在钢弹簧浮置板轨道(steel-spring floating slab track,steel-spring FST)结构基础上,提出了一种声子晶体型浮置板轨道结构,通过引入弹性波带隙提升其低频减振性能。建立了周期半轨道模型,采用谱元法对其进行求解,揭示了声子晶体型浮置板轨道的能带结构与带隙特性;建立了有限半轨道模型,采用谱元法计算分析了不同轨道部件的位移导纳幅值、传递率与基础插入损失。结果表明,板下基础、浮置板和钢轨位移导纳幅值在低频带隙范围内的峰值显著降低,相比于钢弹簧浮置板轨道,声子晶体型浮置板轨道不仅低频减振性能得以提升,其轨道结构振动响应也有所减弱。     

复杂结构的声辐射解耦及其声辐射效率分析

提出一种用边界元方法与声辐射理论求解复杂结构的声辐射模态与声辐射效率的理论方法。先将结构的声辐射功率表示为一个正定的厄米特二次型，运用广义特征值分解求解了复杂结构的声辐射模态，然后利用声辐射模态关于阻抗矩阵与均方速度耦合矩阵的正交性，求解了复杂结构的声辐射效率，最后用具有解析解的脉动球与辐射立方体验证了该方法的有效性。     

压电变摩擦阻尼器减振结构的数值分析

基于对压电陶瓷驱动器和金属摩擦阻尼器力学性能的分析,将两者结合并提出智能压电摩擦阻尼器,通过合理设定压电驱动器电场强度与阻尼器相对位移和速度的系数,提出了位移和速度相关型、具有拟粘滞或拟摩擦阻尼力模型的压电摩擦阻尼器,并建立了相应的半主动控制的阻尼力规则。对两自由度结构地震反应的压电摩擦阻尼半主动控制和多种被动阻尼控制进行了分析和比较。结果表明:半主动和拟粘滞型压电摩擦阻尼均对结构的位移和加速度反应有良好的控制效果。