运用模态叠加法研究扩张式消声器的传递损失

采用声学模态叠加法建立单腔扩张式消声器传递损失计算模型,然后通过Matlab编程实现单腔扩张式消声器传递损失的数值计算。在此基础上,比较声学模态叠加法、有限元法和基于平面波假定的经典公式法在计算单腔扩张式消声器传递损失上的差别,研究单腔扩张式消声器膨胀段尺寸对传递损失的影响。结果表明,对于平面入射波,声学模态叠加法可用于单腔扩张式消声器各频段传递损失的计算;增大膨胀段的半径能有效提高低频段的传递损失,但对高频段的影响较小;随着膨胀段宽度的增大,传递损失的峰值向低频移动,传递损失最大的频段向高频移动。     

高速铁路扣件动刚度频变和温变特性研究

以我国高速无砟轨道常用的3种扣件（WJ?7B,WJ?8和Vossloh 300）为研究对象,基于轮轨宽频激励的特点,提出了一个确定扣件系统动刚度的试验方法和理论模型。根据该试验方法,采用力锤激励,在装配情况下测试了3种扣件在100~800 Hz频率范围内、不同温度（-50~10℃）条件下的动态响应,结合理论模型确定了3种扣件的动刚度。研究结果表明：WJ?8和Vossloh 300扣件的动刚度对温度的变化比较敏感,WJ?8扣件在-50℃时的动刚度比10℃时最大增加了23倍,而Vossloh 300扣件在-50℃时的动刚度比10℃时最高增加了67倍;WJ?7B扣件的动刚度则受频率的影响更大,800 Hz时的动刚度是100 Hz时的12~17倍;WJ?8和Vossloh 300扣件的阻尼比均随着温度降低而增大,在玻璃化转变温度时达到极值,此后随着温度继续降低而开始下降。该结果可为极端低温环境下的扣件设计和选择提供参考。     

运动学分析的静力学方法及其在微机上的实现——平面运动的速度分析

本文把虚功原理和平衡原理结合起来,给出了一种适合于电算的运动学分析方法,此方法适用于多体完整理想约束系统。本文是平面运动速度分析部分。     

高速铁路CA砂浆层-轨道板系统高频振动分析

高速铁路CA砂浆层-轨道板系统高频振动分析是高速铁路轮轨噪声研究的重要组成部分,其分析频率高达数千赫兹。以往对其的研究大多为静力学分析,而少量的动力学分析所涉及的频率都比较低。对高频振动问题,如果直接使用有限元商业软件,不但有计算效率不高的问题,而且不方便开发独立的轮轨噪声预测模型。以CA砂浆层和轨道板全为实体单元的有限元模型分析结果为基准,对比几种相对简单的有限元模型的分析结果以及采用模态叠加法的分析结果。对比分析表明,在所关心的频率范围0~2 000 Hz内,简化的薄板-弹簧阻尼器有限元模型和模态叠加法均能给出足够精确的结果。     

基于2.5维有限元-边界元的高速列车车体铝型材声振特性研究

铝型材作为高速列车车体层状复合结构的主要部件，声振性能的优劣直接影响车内声学环境和乘车舒适度。由于铝型材尺寸庞大、结构复杂，解析模型和传统的有限元/边界元法对其声振特性的预测存在一定的局限。铝型材截面几何特征和材料属性沿纵向均匀一致分布，当结构波长远大于结构尺寸时，可视为典型的波导结构，2.5维有限元-边界元法被广泛认为是研究其声振特性最合适的方法之一。因此，基于2.5维有限元法建立了铝型材的波动模型，研究了铝型材的波传播特征；基于2.5维边界元法建立了铝型材两侧声场的预测模型，同时，结合结构与声场的边界耦合条件，建立了铝型材的2.5维有限元-边界元声辐射和隔声模型，分析了力激励位置对结构振动响应、辐射声功率及辐射效率的影响，讨论了混响声场激励下边界条件对结构隔声性能的影响，提出了一种基于频散特性的将铝型材等效为均质板的方法。研究结果表明，在低频和高频，结构振动分别以截面的整体变形和局部变形的特征波为主；等效均质板的弯曲波频散与铝型材的整体弯曲波频散吻合很好；力激励位置对结构的振动响应和辐射声功率影响显著，对辐射效率影响很小；声激励下，边界条件只对结构在刚度控制区的隔声影响显著，约束约...     

转向架构架工作模态及其对车下振动传递影响初探

为进一步了解运行过程中转向架构架的真实动态特性,对实际线路运行的某高速列车进行工作模态测试,获取构架响应点之间的互谱信号并进行模态参数识别。模态参数识别方法采用最小二乘复频域法。根据其识别结果,剔除由轴箱传至构架且引起构架显著峰值的虚假模态,获得构架真实工作模态参数。结合轴箱、车体外地板振动实测频谱,找到车体外地板显著振动频率来源,进而分析转向架工作模态对车体外地板振动显著峰值的影响。本文的相关实测结果为了解运行过程中转向架构架真实动力学行为、研究车体外地板振动显著频率的产生、传递机理提供依据;同时,测试及模态参数识别方法为车体运行部件工作模态试验提供参考。     

双质体碰撞振动的自动隔振和完全稳定

本文提出如何使双质体碰撞振动系统在满足一定的要求下能自动隔振,提出离散系统完全稳定的概念及判别准则;并以冲击式和惯性式振动落砂机为例作了具体计算,为解决长期存在的落砂机使地基振动过烈对基础要求过高的问题提供了理论基础。     

动车组牵引变压器冷却风机气动噪声特性的试验和仿真分析

为研究动车组牵引变压器冷却风机的气动噪声特性,针对某型冷却风机进行气动噪声试验,得到在不同测点处的声压级和频谱特性。同时,针对该型风机建立仿真模型,模型中考虑电动机、支架等实际结构,结合计算流体力学方法和Lighthill声学比拟理论,对冷却风机的非定常流动特性和远场声场进行数值仿真,与试验数据进行对比。结果表明,通过大涡模拟得到的冷却风机噪声主要阶次与试验具有较好的一致性;在基于风机侧面评价点声压功率谱密度所估算声功率贡献量中,宽频带噪声占比为74.76%,是后续减振降噪的重点;阶次噪声占比为25.24%,结合仿真分析发现,阶次的主要来源为进风口动叶轮和出风口动叶轮处气流脉动压力所形成的偶极子声源,其中进风口第33阶次和出风口第10阶次最为重要。所得分析结果可为该型风机的气动性能和气动噪声的改进提供切实可行的参考依据。     

基于FE-SEA混合法的铝型材振动声辐射特性预测

基于FE-SEA混合法建立高速列车车体铝型材振动声辐射预测模型,并与FE-BEM模型的预测结果进行对比分析,验证模型的有效性,进而运用该模型分析黏弹性阻尼减振降噪技术对于抑制铝型材振动声辐射的效果。结果表明:在型材顶板、底板以及型材内表面敷设黏弹性阻尼可明显抑制500 Hz以上中高频频段的振动声辐射。在型材表面敷设黏弹性阻尼时,型材声辐射效率变化不大,型材振动被抑制导致其向半空间辐射声功率降低。对比顶板和型材内表面阻尼敷设形式,在型材底板敷设阻尼具有较高的经济性,更加有利于实现车体的轻量化设计。相关结果可为高速列车车体铝型材的减振降噪设计提供理论参考。     

无强迫联系双轴惯性振动落砂机的参数设计

本文根据落砂机拖带型规则运动理论,推导了无强迫联系双轴惯性振动落砂机的激振电机之角速度公式,并讨论了参数设计问题。