一种新的拱坝形状优化方法

虚拟层合单元可以应用于结构的形状优化.这一单元的主要思想在于引入了弹性模量等于零即无实际材料的虚拟层,基于这一特点,单元内层的厚度被取作设计变量,而决定外部边界的单元节点坐标在优化过程中却始终保持不变.于是,有限元网格只在优化初始生成一次,优化过程无需改变原始数据,由此避免了通常形状优化方法所需要的单元网格重新划分.拱坝形状优化过程中利用有限元法作为结构分析方法,而不是通常的拱梁分载法.1型拱坝的算例说明了这一方法的有效性和实用性.     

声学覆盖层内嵌空腔的一种数值优化方法

给定材料参数的条件下,如何确定最优声腔结构是声学覆盖层设计中的关键问题。针对去耦型声学覆盖层,提出一种轴对称模型与拓扑优化相结合的方法,可以快速寻得最优的声腔结构。文中采用轴对称简化模型来描述周期性覆盖层的声学特性,通过与正方形模型、六边形模型以及实验结果的对比,验证了有限元模型的正确性。采用基于密度的拓扑优化方法,对覆盖层的不同区域进行了优化,以此为基础,获得一种含U型腔的覆盖层结构,在常压和静压下,其隔振性能均优于典型的圆柱空腔覆盖层的隔振性能。     

多层高速旋转过盈配合圆筒的应力分析及径向尺寸优化设计方法研究

为了完善离心力作用下的多层圆筒过盈配合理论以及得到一定约束条件下较优的过盈配合设计方案,该文首先推导了多层旋转圆筒应力和变形分析解析公式以及多层旋转圆筒过盈配合设计公式,然后基于以上理论,以所定义的旋转圆筒最小安全裕度为适应度函数,采用遗传算法优化名义半径使圆筒的最小安全裕度最大化。根据优化并取整后的名义半径,采用有限元软件(ANSYS Workbench)建立磁悬浮轴承转子三维模型模拟了最大过盈条件下装配过程,并且比较了解析方法与有限元的等效应力结果。研究结果表明：所采用的名义尺寸优化方法提高了旋转圆筒的安全系数,增加了转子的安全性;本文模型中的最外层圆筒内壁为最危险环面,此处有限元方法所得最大等效应力比解析方法结果高18.72%,仅采用解析方法预测结果时应适当提高校核安全系数;所给出的解析方法与数值分析方法所得结果总体结果吻合良好,因此所提解析方法可以用于多层旋转圆筒的过盈配合初步设计、分析以及提供理论指导。     

一种新型高效的结构优化设计方法研究

在设计开发的通用优化平台中,采用模块化结构,集成了现有有限元分析软件与自行研制开发的高效优化方法。在有限元分析软件中完成结构特性分析,并提取节点、单元、实常数等信息及分析结果,在优化平台中调用自行设计的优化方法完成优化计算。该方法既充分利用了现有有限元分析软件强大的分析功能和高效优化方法的优越性,同时避免了优化程序设计中重复开发有限元分析部分,提高了优化效率。甘蔗收割机台架结构的优化实例表明了该方法的有效性与实用性。     

直接确定Rayleigh阻尼系数的一种优化方法

为避免构造Rayleigh阻尼矩阵过程中选择两阶参考振动模态的任意性,提出了一种直接确定Rayleigh阻尼系数的优化求解方法。在该方法中,利用输入时程的位移反应谱和模态分析结果,以结构某一动力反应的峰值误差构造目标函数,使目标函数取最小值即可得到Rayleigh阻尼系数的优化解。随后,以一栋5层剪切型建筑的谐振反应为例,系统研究了结构动力特性、激励空间分布和频谱特性对Rayleigh阻尼系数的影响。同时,验证所提方法的精度与有效性。     

一种改进的水平集方法在Navier-Stokes问题形状优化中的应用

本文将经典的形状灵敏度分析方法与一种改进的水平集方法相结合,给出了Navier-Stokes问题形状优化的一种新方法。该算法是在固定的Euler网格上进行计算且在优化过程中不需要对水平集函数进行重新初始化,从而可以有效地节省计算时间。数值算例说明该算法是稳定、高效的。     

复杂板件的隔声量仿真方法

针对波纹板、加筋板等复杂结构的隔声量仿真分析,提出一种分频段的仿真分析方法,获得复杂板件较为准确的隔声量仿真结果。在中频区域,采用考虑边界条件及阻尼损耗因子的有限元法对复杂板件进行仿真分析;而对一阶频率之前的低频区域,即刚度控制区域,采用等效法进行复杂板件的仿真分析;为了提高高频区域的计算效率,对其采用统计能量法计算隔声量。全频段的综合隔声量仿真结果与实验结果非常吻合,验证分频段仿真方法的有效性。     

声压法和声强法测量建筑构件空气声隔声的比较

声强技术不仅可应用在声源声功率测量和噪声源识别,还可用于建筑和建筑构件隔声测量。首先介绍了测量空气声隔声量的声强法,然后结合我国绿色建筑标准中的声环境评价,指出建筑及建筑构件隔声的声强法测量技术在绿色建筑评价中的应用前景,并讨论了测量方法的精密度估计。本文着重介绍在实验室内分别应用声压法和声强法对四组构件的空气声隔声量的测量工作。实验结果显示,声强法与声压法测得的隔声量在整个测量频率范围内基本一致,但在低频段个别频率上存在一定偏差,对实验结果进行了精密度估计和偏差原因分析。     

飞机隔音棉包覆层热封参数优化研究

目的研究飞机隔音棉制造过程中包覆层的最佳热封参数。方法分析不同的热封工艺参数(热封温度、热封压力、热封时间)对隔音棉包覆层热封强度的影响,建立主要热封参数与热封强度的数学模型。在此基础上,利用LabVIEW对材料进行热封强度仿真计算和热封参数优化设计,并对数学模型得出的最佳热封工艺参数进行实验验证。结果模型的理论计算值与实验结果基本一致,验证了模型的正确性。结论实现了隔音棉材料热封参数的优化,为某飞机制造公司在隔音棉热封中热封参数的设定提供了参考。     

声管宽带脉冲二次透射法隔声测试技术

在声管中时域分离宽带脉冲法的基础上,提出利用宽带脉冲二次透射波测试样品隔声性能参数的方法。在声管中生成短时宽带脉冲信号,通过对传声器位置和样品位置的设计,用一个传声器只需一次测试便可采集到时域上分离的一次入射波、一次反射波、二次透射波,进而计算样品的声压透射系数、隔声量。在空气声管中对某型样品进行测试,结果显示二次透射方法与时域分离宽带脉冲法吻合良好,验证了此方法的有效性。此方法只需一个传声器测试一次,简单易行,重复性好,可以用作一种有效的隔声测试方法。     

复合板隔声性能分析

在隔声设计中单层墙和双层墙应用广泛，复合墙板也受到广泛关注。以波传递理论为基础，推导了一般情况下具有中间夹层结构的复合板的隔声公式。并且分析了在复合隔声结构的设计中特性阻抗和波数等参数对隔声性能的影响，对隔声量预报有一定的指导意义。     

隔声现场测量的扬声器声源方法改进

1引言 隔声现场测量主要方法有交通噪声源现场测量和扬声器声源现场测量.现行国家标准和国际标准中[1],将扬声器声源放在测试现场离隔声构件一定距离并与隔声构件的中心轴成一定角度处,测量此时构件的隔声量作为该构件的现场隔声量.标准规定扬声器发出声波与构件中心轴所成的角度为45°.扬声器噪声源的现场测量方法针对声波在某一角度入射时测得的隔卢效果,而现场噪声可视为半自由场入射,因而测量数据与现场声场条件下构件的实际隔声量存在差异.本文提出了扬声器声源现场测量的改进方案,采取扬卢器多角度放置进行现场测量再按角度求隔声量的平均值,实验结果与理论预测基本一致.这种改进测量方法受外界环境的影响较小,且实验测得的隔声量接近现场的实际隔声效果.     

多层复合结构的隔声屏设计

位于城区的发电厂干煤棚产牛的噪声严重影响了周围居民的日常生活，急需采取相应措施进行治理。作者结合干煤棚的实际情况和治理要求，灵活采用其有吸声能力的多层复合结构隔声屏，取得了很好的隔声、吸声效果，可为相关工程提供参考和依据。     

脉冲法测量空气声隔声的多通道置换校正

首先介绍利用脉冲法测量构件空气声隔声量的原理。利用多通道测量系统根据脉冲法进行空气声隔声量测量时需保证各通道响应的一致性。本文提出一种通过置换声源室和接收室的测量通道,以校正通道间的响应差异,得到可靠的测量结果的方法。通过验证实验表明了该方法的有效性。该方法降低了对测量设备的要求,对利用脉冲法测量空气声隔声技术的推广和应用具有重要参考价值。     

小尺寸构件隔声测量方法的研究

隔声是建筑声学的一个基本问题。本文介绍小尺寸构件隔声性能的一种测试方法 ,并结合典型的金属薄板的实测结果 ,对影响测试结果的主要因素 :构件的边缘反射进行了分析和讨论     

建筑隔声研究的进展

论文对近年来建筑隔声在研究和实践的几个主要方面进展,作一评述。所讨论的问题包括:质量定律与单值评价、轻钢龙骨板墙的隔声、楼板隔声的评价、侧向传声、声屏障及绿化降噪、窗的隔声和通风、敞开办公室的私密性。