用边界元法计算有反射面的结构体声辐射

本文在采用边界元方法计算无限域中任意形状结构声辐射的基础上,通过重新推导适用于半无限域问题的Ｇｒｅｅｎ函数,对存在反射面时结构的声辐射情况进行了研究并编制了相应的计算机程序;在此基础上,对放置在刚性反射面上的均匀脉动球的辐射声场进行了计算,与相应的解析解进行了比较并对计算误差作了分析。     

结构振动辐射声场的预估——边界积分方程中奇异积分的间接处理

本文讨论了利用边界积分方程和边界元技术计算结构的稳态外辐射声场的方法,同时,对边界元方法所固有的奇异数值积分提出了一种简单方便的间接处理方法。计算实例证明所编计算程序和奇异积分处理方法是成功的。利用该程序在已知结构表面振速分布的条件下,可以求出该结构在自由声场中的声功率、表面辐射效率以及声场中任意点的声压值和相位。对一个实际钢质空心封闭圆筒作了计算与实测的比较,结果显示了该方法可应用于实际结构或机器的前景。     

用边界元法计算变压器辐射噪声

本文从半无限域结构体声辐射的理论公式──半无限域Ｈｅｌｍｈｏｔｈｔｚ积分方程入手，采用边界元法（简称ＢＥＭ法）离散积分方程，通过变压器壳体表面振动速度场来计算变压器向外辐射的噪声场。文中讨论了计算变压器辐射噪声场的数值计算模型，变压器体表面振动速度的测试，并将ＢＥＭ法计算结果与实测结果进行了比较，两者基本吻合，最后简要分析了造成误差的原因。     

用样条边界元计算振动体的三维稳态声辐射

本文采用三次Ｂ样条边界单元计算振动体的三维稳态声辐射。实际计算表明：采用样条边界元可获得较好的数值计算结果。此外，本文在计算声场内点声压的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ边界积分公式的基础上，导出了计算声场内点质点振速和声强的边界积分公式。文中还给出了应用本文方法计算的算例结果。     

平面波激励矩形板辐射声计算中奇异积分处理方法研究

平面波垂直入射均匀薄板为一常见的透声问题;如果从振动声辐射角度来讲,这也是一个平面波激励板振动的声辐射问题,两种分析思路均已有经典方法可以采用,计算结果也理应一致.前者计算容易,但后者由于积分中含有奇点所以计算比较复杂.文章首先对有限薄板被激振动和声辐射的已有研究结果进行了回顾,重点处理了矩阵求解和奇点积分问题,给出了...     

二维边界元法中几乎奇异积分的解析法

边界元分析中的几乎奇异积分难题一直阻碍其在工程中应用.作者提出的半解析法有效计算了几乎奇异积分,在此基础上做进一步推演,得到线性单元和二次亚参元上几乎强奇异和超奇异积分的解析列式,摈弃了数值求积.该算式对高次单元也近似适用.这个算法使得边界元法能够分析弹性力学薄壁结构.     

Helmholtz声学边界积分方程中奇异积分的计算

提出了一种非等参单元的四边形坐标变换,它将积分的曲面单元映射为另一四边形单元,通过两次坐标变换引入的雅可比行列式可以消除Helmholtz声学边界积分方程中的弱奇异型O(1／r))积分．而且利用δr／δn以及坐标变换可以同时消除坐标变换无法消除的Cauchy型(O(1／r^2))奇异积分,并给出了消除奇异性的详细证明．该方法给Helmholtz声学边界积分方程中的弱奇异积分与Cauchy奇异积分的计算以及编程提供了极大便利。     

结构声辐射有限元/边界元法声学-结构灵敏度研究

声学-结构灵敏度用于预测结构辐射声压随结构设计变量的变化,该值对结构降噪设计有重要意义。提出了基于有限元法、边界元法的声学-结构灵敏度计算方法。基于有限元法计算结构动力学响应及响应速度灵敏度,基于边界元法计算结构辐射声压及声压对振动速度灵敏度。将两个灵敏度联合,得到声学-结构设计灵敏度。以中空六面体为研究实例,给出了激励频率为1~100 H z时,外场声压对壳厚度的灵敏度,并分析了灵敏度随激励频率、设计变量的变化规律。结果表明,基于有限元法、边界元法的声学-结构灵敏度是有效和正确的。     

利用边界元法中的全特解场方法计算结构振动声辐射

本文通过利用边界元法中的全特解场方法，对结构振动声辐射的计算进行了研究，并以脉动球为算例，将计算结果与解析解进行比较，结果表明：该方法与一般边界元法相比，在边界剖分相同的情况下，能够在相当宽的振动范围内，给出满意的计算结果。     

边界元中近奇异积分的一种解析方法

准确求解边界元方法中的近奇异积分是一个非常重要的问题。一般情况下,分析中涉及到的常规积分采用高斯方法即可获得较高的精度。但当源点位于边界附近时,采用高斯积分就会使计算结果精度大大降低,甚至得出错误的结果。对于平面问题,以源点作为原点,以所积分单元的切向和法向为坐标轴建立局部坐标系,对于线性单元可以得到所有积分的解析解。基于除角点外的所有边界点的场变量在边界上连续且有界的特点,所有在边界上引起场变量奇异的项之和必为零,故对于边界上的点可以直接在解析解中删除这些奇异项即可。算例表明,该方法可大大提高边界元的计算精度和效率。     

结构声辐射分析的全特解场边界元方法

提出一种新的高效、高精度的全特解场边界元方法。该方法通过一系列特解来建立边界积分方程，从而避免了其系数矩阵的直接计算。通过对算例及模拟齿轮箱辐射声场的边界元分析，证实了本文方法的有效性。     

无界流场中弹性壳体声散射和声辐射综述

本文综述了五十年代以来对浸没在无界流场中弹性壳体的声散射和声辐射的研究。着重概述了近年来在这一领域的理论和数值研究,为进一步开展这方面的工作提供参考。     

基于快速多极子边界元法的齿轮箱声场分析

齿轮箱是广泛应用的工程机械零部件,准确地模拟其辐射声场对后续的降噪优化设计有着重要作用。边界元方法非常适合分析此类无限域下的声辐射问题。但传统边界元方法有着计算效率低、内存占用高的缺点。该研究发展了宽频的快速多极子边界元方法,并运用该方法计算了齿轮箱在特定频率下的场点声压以及辐射声场。通过对比商用软件的分析结果,验证了所提快速边界元方法的准确性。此外,运用多核并行计算方法,对计算量较大的扫频分析进行加速计算,最终快速、准确地获取了齿轮箱辐射声场的扫频结果。     

旋转点声源声场的数值仿真计算

旋转声源辐射声场的计算是利用点源模型预测风扇离散噪声的关键所在,对叶片式机械气动噪声的研究具有重要参考价值.提供了在任意边界条件下计算旋转点声源辐射卢场的数值仿真计算方法.将连续的旋转声源离散化,处理为分布于旋转轨迹上的有限个固定点声源.利用离散化处理后的声源,通过边界元法分别计算旋转单极子和旋转点力源的辐射声场.在自由空间内的计算结果与理论解进行了对比验证,得到较为理想的结果:另外进行了有限长圆管内旋转点声源辐射声场的数值计算,由此对不同长度圆管的结果进行对比,分析了管道长度对声场分布以及指向性的影响规律.     

MODELLING OF 3-D MIXED-MODE FRACTURES NEAR PLANAR BIMATERIAL INTERFACES USING SURFACE INTEGRALS

Mixed-mode fractures of arbitrary orientation with respect to a planar bimaterial interface have been effectively modelled using a surface integral approach. By requiring only that the surface of the fracture be discretized, the surface integral method circumvents the practical difficulties associated with having to mesh the interacting dual singularities in stress along the three-dimensional (3-D) crack front and at the interface. The key elements of this numerical capability are discussed in detail. These include: the derivation of the fundamental solutions for a generalized fracture event near a planar bimaterial interface, formulation of the governing integral equation including its decomposition into singular and non-singular terms, development of analytical and numerical techniques for performing the singular integrations, and efficient numerical integration of the non-singular terms using non-dimensionalized surface approximations of the dipole solutions. The problem of a pressurized planar crack near a bimaterial interface was used to assess convergence. The effect of material contrast and crack shape on tendencies for crack growth were also examined.