多孔泡沫铝合金的应用研究

通过对多孔泡沫铝合金制备工艺的改进,以多孔泡沫铝合金制成两种结构的消声器,并进行了消声性能模拟对比测试,结果表明：泡沫铝的多孔结构在消除空气动力噪声方面,具有优越的性能。     

泡沫铝材料的制轩及其消声性能研究

研究了泡沫铝材料的制备工艺，对两种结构的泡沫铝消声器消声性能的测试结果表明，泡沫铝在消除空气动力噪声方面有优越的性能。     

超深水半潜式钻井平台机舱舱室噪声预报与控制

针对超深水钻井平台舱室噪声的控制问题,本文建立了某超深水钻井平台舱室全频段噪声预报模型,对柴油发电机组舱室及其相邻舱室的噪声进行了分频段预报和分析。在此基础上,提出了控制目标舱室噪声的可行方案。结合预报结果依次研究了铺设吸声材料以及设置复合舱壁结构对海洋平台舱室噪声的降噪效果,同时探讨了发电机组加装隔声罩对舱室噪声的影响。研究结果表明:柴油发电机舱室及其相邻舱室噪声的主要贡献量为设备直接辐射产生的空气噪声;在舱壁表面敷设吸声材料可有效降低舱室噪声,降噪效果随着吸声材料的厚度而增加,在吸声材料达到一定厚度后影响较小。相对于敷设吸声材料,采用复合舱壁结构对柴油发电机组舱室的总声级影响较小,但机组舱室相邻舱室的总声级降低3～4 dB。改进设计了开孔封盖结构提高隔声罩的隔声性能,发电机组加装隔声罩可有效控制钻井平台舱室噪声。     

泡沫铝在200千瓦柴油发电机组中降噪的应用研究

针对泡沫铝材料在柴油发电机隔声降噪方面的应用进行研究。通过柴油发电机噪声源测试,研究噪声规律及产生原因。研究泡沫铝材料厚度与不同空间结构对发电机噪声影响规律及在发电机实际机体中的降噪效果,制作泡沫铝外壳作为柴油发电机吸声结构。实验结果表明:发电机发出的噪音是一种混合型噪音,包括低、中和高频率成分,噪音能量主要集中在中低频(63~500Hz);当闭孔泡沫铝厚度为20mm、空腔距离为20mm时降噪效果最好,在500Hz时噪音下降14.71%。     

基于神经网络法的舱室噪声预测

提出了利用人工神经网络(ANN)预测舱室噪声的方法。针对现有封闭声场模拟方法适用频带范围有限和所需参数过多的不足，结合舱室噪声场的特点，给出了一种可模拟封闭空间内部噪声的BP神经网络算法．进行了仿真实验。结果表明，利用12输入、2个隐含神经元和1输出的ANN模型．可以准确地预测不同大小矩形空间内部的噪声分布情况，而且对于中高频和低频段都具有较高的精度。     

基于渗流法的泡沫铝细观结构模型研究

泡沫铝能在较低的流动应力下产生较大的塑性变形,是一种优异的缓冲吸能材料.渗流法是目前较成熟的工业化生产开孔泡沫铝的方法之一,基于该方法的工艺流程,采用蒙特卡罗法和重力堆积法建立了泡沫铝的细观结构模型.结合SPH算法在应变率范围为10~10 000s-1内对泡沫铝的压缩行为进行数值模拟,并分析了泡沫铝的变形失效模式.结果表明:基于渗流法的数值模拟方法可以反映泡沫铝的动态压缩过程,并且高应变率下泡沫铝的变形模式与中低应变率相比存在明显的差异.     

含泡沫铝防护层钢筋混凝土板的抗爆性能研究

为了研究多孔吸能材料泡沫铝对结构的防护作用,采用LS-DYNA软件对自由空气中5 kg Pentolite炸药爆炸作用下含泡沫铝防护层钢筋混凝土板的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同厚度泡沫铝的防护效果.结果表明,随着泡沫铝防护层厚度的增加,钢筋混凝土板的挠度变形显著减小,受到的冲击加速度幅值衰减较大,泡沫铝防护层能够有效提高钢筋混凝土板的抗爆性能;当泡沫铝防护层增加到一定厚度时,对爆炸冲击波的衰减效果不再明显.钢筋混凝土板的泡沫铝防护层厚度存在一个合理的设计值,对不同的结构进行防护设计时,需要进行相应的计算分析.     

泡沫铝填充钢/铝复合管轴向抗冲击吸能特性

为揭示泡沫铝填充复合材料的力学行为,本文以泡沫铝填充钢/铝复合管(Al-Foam filled clad tube,简称AlFFCT)为研究对象,采用多孔泡沫材料Crushable-foam本构模型,在ABAQUS平台上模拟分析了泡沫铝孔隙率、高径比、径厚比、界面结合状态和复合管层厚比等材料和结构参数对AI-FFTC吸能特性的影响。结果表明:泡沫铝孔隙率低于90%时,Al-FFCT的冲击屈曲模态均为轴对称变形,与结构参数无关;泡沫铝与复合管以及复合管组元间界面结合状态和层厚比对结构变形协调性和整体的抗冲击能力具有显著影响,可通过上述多个结构参数的组合匹配,实现综合吸能特性的柔性定制,比传统的泡沫铝填充管具有更大的设计空间,为汽车保险杠、吸能盒等缓冲结构设计提供了新的轻量化材料。     

闭孔泡沫铝结构参数对其压缩性能影响的有限元分析

在准静态条件下,用ABAQUS有限元软件对闭孔泡沫铝的压缩行为进行了有限元模拟,讨论了结构参数对其压缩力学性能及能量吸收的影响。结果表明:在准静态条件下,当孔隙率相同时,泡沫铝材料的屈服平台应力随着孔径的增大而减小;泡沫铝中孔洞的联通结构和大孔缺陷对屈服平台应力影响不大;泡沫铝材料的屈服平台应力随着孔隙率的增大而降低;当孔隙率为60%时,材料单位质量吸收的能量最多。     

填充泡沫铝防护结构的超高速撞击数值模拟

模仿泡沫金属的生产原理建立了泡抹金属微结构几何模型,结合自编的光滑质点流体动力学程序进行了超高速撞击数值模拟,分别对6种形式的填充泡沫铝防护结构进行了仿真计算,比较了其撞击极限性能.结果表明当泡沫铝处于适当的位置时,填充泡沫铝结构的防护性能优于相同面密度的填充实心铝板结构.通过不同防护结构碎片云特性参数的对比分析表明,...     

基于EEMD和ICA方法的驾驶室内噪声源时频分析

为有效控制工程机械驾驶室内噪声,利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)后的本征模函数作为稳定独立成分分析(independent component analysis, ICA)算法中的多个虚拟通道,提出了基于EEMD和ICA相结合的驾驶室内噪声盲源分离方法。通过分析仿真信号验证了EEMD-ICA方法研究复杂非平稳信号可行。结合相干分析、时频分析方法研究推土机驾驶室内噪声特性。结果表明,柴油机的1／2阶、1阶转动频率是驾驶室内相关零部件的振动辐射噪声的主要激励来源,柴油机的燃烧噪声也是室内噪声的来源。通过相干分析与时频分析相结合的技术可较准确实现噪声源定位,结合测试对象的相关常识可实现对噪声类型判别、噪声传入途径等复杂的问题进行研究,为进一步实现驾驶室内噪声治理、故障诊断,提供经济实用的分析手段。     

飞机舱室内噪声预测及软件开发

应用面向对象及可视化技术，开发了一套飞机舱室内的噪声预测软件。该软件利用统计能量法对整个飞机及其所处环境进行子结构划分、功率流分析及外部激励处理，研究了飞机壁板的隔声量及其内部声场分布，为用户提供操作简单的界面，初始参数选择灵活，分析结果可为飞机舱室降噪提供依据，后处理直观明了。     

边界元法在汽车室内噪声建模中的应用

为探讨汽车室内噪声建模的方法,应用边界元法描述汽车车身室内的噪声水平。首先基于Hypermesh有限元软件建立汽车车室空腔有限元模型,然后以NASTRAN的格式导入到SYSNOISE环境中构建单区域边界元计算模型。引进车内座椅吸音材料对室内声场的影响,重新构建包含座椅的汽车室内多区域边界元计算模型。通过在车身室内安置一个点声源进行激励,分别采用单一和多区域边界元法模拟车身室内声场响应,获得在频率0~1 000 Hz范围内车身室内声场的频响函数。经试验验证,通过对比分析可知多区域边界元法计算结论与试验结果较好吻合,这表明多区域法比单区域法具有更高的精度。     

A flight experimental platform for synchrophasing control based on a small propeller UAV

Turboprop engine has the advantages of high efficiency and high thrust, but it has not been widely used in the civil field because of the noise excited by the low speed propellers. Propeller synchrophasing control is an active noise control method without increasing the weight of the airframe, which can attenuate the noise level in the cabin by controlling the relative phase among multiple propellers. It is generally accepted that altitude and airspeed have a great influence on the noise reduction effect of propeller synchrophasing, but there is no theoretical research about how these two factors affect the noise level. Therefore, flight experiment is considered to be a credible way. However, flight experiments of propeller synchrophasing control in turboprop aircraft have been accomplished in few countries due to enormous cost and inconvenience. An experimental platform of synchrophasing control based on a two-propeller small unmanned air vehicle (UAV) is proposed which can carry out the flight experiment research in a low-cost way. The phase angle sensor, the FOC-based scheme of motor driving, the all-slave synchrophasing control and the coordination between speed and phase difference control are presented in the UAV platform to meet its synchrophasing control precision requirement, experimental results prove that all of them can significantly enhance the performance of synchrophasing control. Noise characteristics of propellers are studied in the flight experiments, the noise predicted by the noise model is highly consistent with the actual measured noise, which verifies that the noise characteristics of small UAV accord with propeller signature theory. Based on the noise model, propeller synchrophasing has a steady effect to minimizing noise in the UAV platform. These show that the UAV platform is a feasible solution for propeller synchrophasing research.     

某SUV型汽车后视镜气动噪声数值仿真

为有效降低汽车气动噪声,依据声类比思想将气动噪声计算分成流场和声场计算,采用全域与子域分步计算流场和ACTRAN计算声场相结合的方法对某SUV型汽车后视镜的3种方案的气动噪声进行数值仿真,得到车外流场与车内外的声场及声压级频谱曲线,分析流场云图和声压级频谱曲线的变化规律.结果表明:方案III的后视镜因边缘凸起改善了侧窗外流场湍流脉动压力、漩涡和声源位置分布,减少了后视镜通过侧窗传播到车内的噪声.数值仿真结果与实验测试结果吻合较好,验证了方法的正确性.该方法可优化车内声场的分布,提高司乘人员舒适性.     

湿式自然通风冷却塔噪声控制的试验研究

淋水噪声是湿式自然通风冷却塔的主要噪声源，噪声频谱表现为中高额特性。在试验装置上进行了冷却塔噪声模拟试验，试验装置较好地模拟了火电厂湿式自然通风冷却塔的中高额噪声特性。在此装置上，采用两层尼龙网之间夹一层聚氨酯泡沫塑料的降噪方案，可使噪声降低10．5dB。两网之间、下层网与集水池水面之间合适的距离为10～20cm；增加聚氨酯泡沫层厚度，降噪效果并没有明显提高。     

多通道有源噪声控制系统设计

基于实时数字信号处理系统理论,讨论有源噪声控制系统的电子设计方法。通过对控制时序的分析,设计了一个实时多通道自适应控制系统,该系统以PC为主控机,以DSP TMS320－C30为从处理机,具有多路传感器同时输入和扬声器同时输出通道,该系统被应用于国产某型螺桨飞机的舱内噪声控制,取得了满意的降噪效果。     

Investigation on mechanical exhaust of cabin fire in large-space building

A calculation model for mechanical exhaust rate in large-space building in the case of cabin fire is proposed through theoretical analysis. Full-scale hot smoke tests are then performed to study the cabin fire spreading to large-space building at different air change rates (ACH). The result indicates that under the standard prescribed ACH, the effective air heights in the large spaces are respectively 6, 4 and 2 m in the case of cabin fires of 0.34, 0.67 and 1 MW. Numerical experiment has been conducted using self-developing two-zone model. The smoke control efficiency is compared by varying the large space’s air change rate in the case of cabin fires ranging from 0.25 to 4 MW. The calculation results show that the air change rates are respectively 3, 6, 10 and 10 ACH when the smoke layer is kept above 5 m, indicating that the centralized exhaust rates far exceed the standard prescribed value. To address this problem, a set of subsidiary distributed mechanical exhaust installing in the cabin with high fire loads is proposed. The simulation shows that both from the safety and economy point of view, the adoption of subsidiary distributed cabin exhaust design may effectively reduce the demand of designed air change rate for large-space building. Supported partially by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50674079 and 50579100)     

声学材料在塑料排水管道降噪中的应用

通过管道包扎的方法研究声学材料对塑料排水管道噪声的控制,并根据6种声学材料的厚度、密度和面密度,分析比较它们在中低频段、中高频段和高频段的降噪效果.可知在所选材料中,静音棉在中低频段和中高频段的降噪效果最好,等效A声级分别降低了3.85 dB和6.89 dB;隔声毡在高频段的降噪效果最好,等效A声级降低了16.55 dB.在中低频段和中高频段,厚度是影响声学材料降噪效果的重要因素.在高频段,厚度和密度对声学材料的降噪效果都有很大的影响.