杆、梁结构振动能量密度的简化解法

以能量密度为变量,研究了杆、梁结构受激励分别产生纵向振动和弯曲振动时的控制方程,获得了一维结构振动能量密度的简化解法.该简化方法为船舶基本结构的高频振动噪声分析提供方便准确的方法,它只需要比传统的模态法较少的参数,且不需要关于结构共振响应的信息.计算分析表明,在高频时,由简化方法得到的近似解与精确解吻合很好.文中进一步验证了Nefske＆Sung提出的振动噪声结构的能量流与热流的相似性,即当阻尼较小时,一维结构中的振动能量流具有与热传导中热流类似的特性.     

复杂结构振动响应预示的能量方法

针对复杂结构的振动响应分析,利用弹簧质量系统对模糊结构进行建模,建立了带有附加模糊结构的杆和梁的运动控制方程,在此基础上,进一步推导了能量密度的控制方程,以能量密度为输出响应进行了结构振动的仿真分析．仿真结果显示,模糊结构对结构振动能量密度响应的影响在其固有频率附近最大,这种影响通过模糊结构产生的随频率变化的等效质量实现,在模糊结构固有频率以内的低频域,等效质量为正,降低了结构振动的能量密度响应,在高于固有频率的频域内,等效质量为负值,使得结构的能量密度响应增大．     

传递矩阵法分析平行四边形板的自由振动问题

针对平行四边形薄板的自由振动问题,采用传递矩阵法,结合摄动理论分析平行四边形板,并通过与有限元法对比验证该方法的精确性.首先,利用坐标变换公式将平行四边形板的求解域转换到矩形板域,并将控制方程及其对应的边界条件变换到矩形板域内;随后,结合Fourier级数展开以及摄动理论,将平形四边行板的振动控制方程写为一阶常微分矩阵的形式;再运用传递矩阵法对该一阶常微分矩阵方程进行求解,得到平形四边行板的振动固有频率.算例结果表明,在平行四边形板偏角较小的范围内,所提出的传递矩阵法可精确应用于平行四边形板的动力学特性分析.     

桨叶耦合振动广义特征值问题的直接迭代法

利用有限元法推导了直升机桨叶耦合振动的频率方程,对耦合振动的广义特征值问题提出了直接迭代法,从而有效地解决了广义特征值计算和收敛问题.     

塑料缸盖罩透射及结构辐射噪声

为了研究缸盖罩透射噪声及结构辐射噪声之间的关系,对某典型四缸汽油机的塑料缸盖罩在最大功率工况下（6 000 r/m）靠近螺栓处的表面振动速度进行测量,利用多体动力学计算整机振动得到该处振动速度结果并与试验进行对比,证明计算结果与试验基本吻合,通过该仿真结果计算出缸盖罩声压级.利用覆盖法对能对顶面声压带来影响的部件进行屏蔽,只保留缸盖罩不屏蔽,对缸盖罩在相同工况下进行声压级的测量.将计算所得声压级（结构辐射噪声）与测试所得声压级（总辐射噪声）结果进行对比分析.结果表明,透射噪声主要分布于频率1 500~3 000 Hz,结构辐射噪声主要分布于500~1 500 Hz利用有限元法及边界元法计算缸盖罩隔声量对该结论进行验证,得到缸盖罩隔声量在1 500~3 000 Hz处迅速下降,与分析结果吻合.     

一种周期双阻尼薄板结构声振特性研究

采用有限元和边界元方法,研究周期性双阻尼薄板结构振动与噪声辐射特性。通过仿真计算得到其振动位移响应和场点辐射声功率,并与光板和两种集中敷设大块阻尼薄板的结果进行对比,研究发现,周期双阻尼薄板对振动与噪声的抑制效果最好。同时,周期双阻尼结构在抑制薄板振动与声辐射上存在最优阻尼敷设率和周期数。实验结果表明,实验和仿真效果吻合。     

导电薄板在纵向磁场中的谐波共振分析

基于Maxwell方程及Kirchhoff薄板基本假设,导出了导电薄板的非线性磁弹性振动方程、电动力学方程和电磁力表达式。在此基础上,研究了纵向磁场中横向机械动载作用下条形薄板的非线性谐波共振问题。针对两端简支边界条件情况,应用伽辽金法进行积分,导出了关于振动位移和电场强度函数的磁弹性耦合振动微分方程组。利用多尺度法进行求解,得到了共振下的幅频响应方程,并对定常解的稳定性进行了分析,得到了解的稳定性判定条件。通过数值计算,得到了共振振幅随调谐参数、激励力幅值和磁感应强度的变化规律曲线图,以及系统振动位移和电场强度的时程响应图,分析了电磁、机械等参量对共振现象及解的稳定性的影响。     

带有集中质量矩形板的振动分析

工程实际中有许多附有集中质量薄板结构,如船舶甲板、悬挂油箱机翼及房屋建筑楼板等,针对这类结构动力学问题,建立了带有集中质量矩形薄板的力学模型,该模型可作用任何类型载荷.运用约束模态分析法分析了有集中质量矩形薄板特征值及振型,并给出了薄板振动响应计算公式.研究结果表明,集中质量在板上某些特定位置起到了刚度强化作用,提升了薄板振动自然频率,该结果可用于实际工程中薄板振动主动控制的研究.     

桨叶耦合振动广义特征值问题的直接迭代法

利用有限元法推导了直升机桨叶耦合振动的频率方程,对耦合振动的广义特征值问题提出了直接迭代法,从而有效地解决了广义特征值计算和收敛问题。     

劲性索、桁架拱结构固有振动的相似性

采用有限元法对劲性索结构及由其倒置而成的桁架拱结构进行了固有振动分析,并与采用能量变分法对这2类结构固有振动分析得到的结果进行了比较,得到劲性索及桁架结构的固有振动具有相似性.在1个正弦半波的对称振型频率公式的基础上,推导了劲性索2个半波,3个半波和4个半波的频率计算公式.结果表明,给出的计算劲性索结构和桁架拱频率的公式具有很高的精度,误差均在5%以内,为劲性索和桁架拱结构的抗震与抗风验算提供了一种新的方法.     

压电薄板动力有限元及主动控制

采用一种考虑结点电势自由度的四边形压电薄板单元，利用Hamilton变分原理，基于压电材料的本构关系建立了压电结构动力有限元模型，推导了动力学有限元方程．利用负速度反馈控制率，从振动的多输入多输出主动控制的角度出发研究了压电结构的振动控制问题，比较了不同反馈增益下的抑振效果．     

GD2308高速加固缝纫机压脚有限元建模与分析

以工业缝纫机的减振降噪为应用背景,针对其结构特点及工作特性,通过CATIA对GD2308高速加固缝纫机压脚进行有限元建模,应用有限元软件ANSYS对压脚进行网格的划分,生成有限元分析模型,对压脚进行动态特性分析,计算压脚的前10阶固有频率与前6阶振型,给出振型图.分析结果表明,压脚结构振动主要表现为弯曲、扭转和弯扭组合...     

流体在管道中流动时管道的自振特性研究

基于三维弹性理论及欧拉线性方程,采用位移-压力格式有限元方法,得到附加矩阵。通过叠加附加矩阵把流固耦合结构振动问题化成普通的结构振动问题,建立了流体在管道中流动时结构振动的有限元方程,研究了流体在管道中流动时结构的自振特性,重点研究了流体速度对管道自振频率的影响。研究表明,管道各阶自振频率随着流体速度的递增呈递减的趋势。     

变厚度圆板的非线性振动

本文利用有限元的方法研究了变厚度的圆极，在大变形时所作的非线性振动情况。文章首先导出了在一般情况时的非线性偏微分主程及其边界条件。然后，利用结点座标和插入函数重新改写圆板的应变能和动能，再应用Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理，获得变厚度圆板在大变形时的矩阵形式的方程。把相应的边界条件强加到该矩阵方程中，以至于该方程满足边界条件。然后，利用递归的方法来解其特征值问题。本文利用一个例子说明了变厚度圆板在作非线性振动时，其基频与振幅之间的关系。其计算结果的精度优于其它方法。该方法可以推广到解其它类似的圆板的非线性振动问题中去。     

功率超声振动系统的有限元分析

基于功率超声振动系统的结构特点,给出了变截面细杆纵振动的有限元模型,研制了功率超声振动系统固有特性的有限元仿真软件包。获得了－典型功率超声振动系统的前４阶固有频率和振型,可用来评价系统的振动性能。     

虚拟预测方法在柴油机低噪声设计中的应用

为了降低柴油机的整机噪声，采用虚拟预测方法对该发动机的机体进行了低噪声改进设计.该虚拟预测方法采用了多体动力学法 有限元法 声学仿真法的集成预测方法， 用多体动力学分析机体承受的动态载荷，用有限元法分析载荷作用下的动态响应. 用声学仿真法分析了由机体表面的振动而辐射的噪声.依据该方法提供的振动与声学信息，对某发动机的机体和曲轴箱结构进行了改进，并比较了机体上某点的振动加速度值和辐射噪声值.结果表明，该虚拟预测方法的结果与试验结果吻合较好.改进后机体上与辐射噪声较大的薄壁件连接部位的振动显著降低，机体的噪声也得到了降低.     

广义协调厚薄板通用单元TMT的固有振动分析

研究了广义协调三角形厚薄通用板单元TMT的固有振动特性．通过编制程序，采用予空间迭代法求得不同板厚的基频值，将计算结果与理论解和有限元软件ABAQUS的结果进行比较．结果表明：广义协调三角形厚薄板通用单元TMT在固有振动分析方面有良好的收敛性，较高的数值稳定性，很好的实用性（无需区分厚板和薄板）。为板的固有振动分析提供了一个新的思路，且用广义协调厚薄板通用单元进行了动力分析．     

约束阻尼板优化设计方法

在约束阻尼板振动实验基础上,建立了约束阻尼板的动态有限元模型,并对经实验验证的有限元模型运用NASTRAN程序对该约束阻尼板进行不同几何、材料参数下的仿真计算,得到相应的谐振频率和结构损耗因子.通过非线性拟合,建立了约束阻尼板谐振频率和结构损耗因子与几何、材料参数的参量拟合公式,基于该参量拟合公式,提出了优化设计方法,并成功应用于结构的优化设计.     

周期加筋及条形阻尼对薄板声辐射特性的影响

采用有限元和边界元的算法,对薄板采用不同的加筋及条形阻尼的处理方式进行了仿真计算。结果表明：薄板采用单向及双向加筋的处理方式,能有效减小结构的模态密度,降低低频结构声辐射,但对于中高频段的结构声辐射并没有起到降低的作用;通过加单向和双向条形阻尼的处理方式,能在全频段内有效降低结构声辐射,但由于整体结构刚度较小,其降低结构声辐射的效果有限;而薄板采用混合加筋及条形阻尼的处理方式,其降噪效果最为明显。