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含有周期分布转动振子的声子晶体梁的弯曲振动带隙研究

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振动与冲击 2017年第21期36卷 85-91页

作者：朱学治陈照波焦映厚杨凯哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 陆军航空兵学院北京101123

将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁,受到外激励时,转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论,采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明,转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局... 详细信息

将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁,受到外激励时,转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论,采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明,转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局域共振带隙和宽频带Bragg带隙。分析转动振子的转动惯量和转动刚度对带隙的调控作用,得到带隙变化的一般规律。转动刚度恒定时,减小转动惯量会拓宽局域共振带隙。转动振子频率恒定时,过大或过小的转动刚度会减小局域共振带隙带宽。同时提高转动惯量和转动刚度可以有效拓宽Bragg带隙。针对有限长的含转动振子的声子晶体梁,用谱单元法计算振动传递率,验证了含转动振子的声子晶体梁的带隙特性。该研究为声子晶体的带隙设计提供了理论依据。

关键词：转动振子声子晶体梁弯曲振动带隙传递矩阵法

火车车轮阻尼器的降噪性能分析及其改进技术研究

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火车车轮阻尼器的降噪性能分析及其改进技术研究

作者：朱学治哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

轨道交通包括城市内的地铁、轻轨列车和城市间的快速列车，轨道交通与其他的交通形式相比有着非常明显的优势，如运量大、占地少、污染少等。但是随着轨道交通的快速化，其带来的噪声污染也越来越严重，给人们的生活生产带来了很大的消... 详细信息

轨道交通包括城市内的地铁、轻轨列车和城市间的快速列车，轨道交通与其他的交通形式相比有着非常明显的优势，如运量大、占地少、污染少等。但是随着轨道交通的快速化，其带来的噪声污染也越来越严重，给人们的生活生产带来了很大的消极影响。轨道交通噪声中一个非常突出的噪声类型为轮轨噪声，本论文就是研究如何用车轮阻尼器来减小轨道交通的轮轨噪声问题。利用ANSYS软件建立车轮有限元模型对其进行模态分析，求解得到车轮的固有频率以及模态振型。由此分析车轮在5000Hz以内的频率范围内主要振动振型为踏面的径向振动以及踏面和辐板的轴向振动，故阻尼器安装后主要控制踏面及辐板的振动会获得良好的减振效果;利用LMS振动测试设备对车轮以及安装了原有阻尼器的车轮进行模态测试，得到车轮准确的固有频率和模态阻尼比，验证了车轮有限元分析的正确性，通过对比测试得到的固有频率、模态阻尼比和频响函数，阻尼比显著增加，固有频率发生偏移，得知阻尼器的作用原理为带有阻尼的动力吸振器。利用LMS振动测试仪器、ANSYS软件和***软件对车轮进行振动特性及噪声辐射特性分析。分析车轮安装阻尼器前后测试得到的频响函数得知400Hz500Hz的低频段内振动峰值增加;分析车轮踏面响应点轴向、径向振动响应规律得知0500Hz内踏面的轴向位移幅值大;从车轮振动模态贡献量分析结果中得知，车轮在500Hz300Hz、1800Hz300Hz、4300Hz6300Hz范围内的模态振型对车轮振动贡献量最大，在阻尼器的设计时着重控制低频段内的振动;从车轮的声场辐射特性分析结果可知，车轮辐板、踏面、以及二者的结合处声压值在很宽的频率范围内比较大;通过辐射声场的板块贡献量分析知车轮的踏面和辐板向外辐射噪声最多，因此阻尼器设计时主要控制车轮踏面、辐板及二者结合处的振动;结合车轮使用安全性要求确定阻尼器安装位置为车轮踏面辐板结合处。根据前面分析得到的参数，并将阻尼器按照带阻尼的动力吸振器减振原理进行改进，确定阻尼器的作用频带、安装位置，同时分析阻尼器的质量、刚度、阻尼等参数对阻尼器降噪效果的影响，然后将各个参数进行优化组合对阻尼器进行改进。在实验室条件下对安装了改进后阻尼器的车轮进行振动响应测试以及噪声辐射水平测试，验证改进后的阻尼器比原来的阻尼器降噪效果提升了10dB。

关键词：轨道交通轮轨噪声车轮阻尼器降噪改进实验验证

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网格絮凝过程絮体原位监测实验研究

网格絮凝过程絮体原位监测实验研究

作者：朱学治兰州交通大学

学位级别：硕士

网格絮凝池絮凝效果与水力条件密切相关,对网格絮凝池在不同运行工况下进行絮凝实验,对絮凝过程中絮体沉降性能、浊度去除率进行对比分析;同时对絮凝反应进程路径上各位置处的絮体进行原位监测,采集并分析絮体图像信息;结合分形维数、... 详细信息

网格絮凝池絮凝效果与水力条件密切相关,对网格絮凝池在不同运行工况下进行絮凝实验,对絮凝过程中絮体沉降性能、浊度去除率进行对比分析;同时对絮凝反应进程路径上各位置处的絮体进行原位监测,采集并分析絮体图像信息;结合分形维数、平均粒径等指标,研究不同运行工况对网格絮凝池内部絮凝进程路径上絮体生长过程的影响,并对絮体特征参数与浊度等水质指标之间的相关性进行分析,得到如下结论:1.随着过栅流速变大,除了15×15mm网格板,其余网格板出水浊度去除率随过栅流速增大而增大,絮体沉降速度也变快。相同流速下,网孔尺寸为8×8 mm时浊度去除率最高;网孔尺寸小于8 mm时絮体沉降速更快。网孔尺寸大于10 mm时需要更大的过栅流速,才能与网孔尺寸小于8 mm时各工况的浊度去除率相同。2.随着过栅流速变大,絮凝反应路径前段的絮体均以小颗粒为主,随水流继续反应明显有大颗粒絮体生成,其最大絮体的粒径随流速增大而逐渐减小。相同过栅流速下,网孔尺寸4、6、8 mm各工况下,随着网孔尺寸变大中后段各位置大粒径絮体数量增多,网孔尺寸10、12、15 mm,细碎小颗粒的数量又开始逐渐增多。过栅流速大于0.036 m/s,且在网孔尺寸小于8 mm后,各工况下生成絮体粒径接近,均在0.5 mm左右。3.不同过栅流速、网格板各工况下分形维数、平均粒径的变化:(1)相同网格板若流速从小到大、相同流速若网格板网孔从小到大工况下,沿絮凝反应进程路径不同位置平均粒径及分形维数变化趋势都是先逐渐变大再稳定下来。(2)相同网格板条件下,过栅流速介于0.023-0.029 m/s时,反应路径上各位置产生絮体平均粒径比过栅流速介于0.036-0.043 m/s时各位置产生絮体平均粒径更大。随着过栅流速变大,除了15×15mm网格板,其余网格板分形维数随流速增大而增大。(3)相同过栅流速条件下,过栅流速小于0.026 m/s时,网孔尺寸小于8 mm工况下中后段平均粒径更大;过栅流速大于0.036m/s,网孔尺寸为4、6、8 mm工况下的平均粒径大部分小于网孔尺寸为10、12、15 mm工况下的平均粒径。流速小于0.026 m/s,网孔尺寸8×8 mm的工况下分形维数最大。流速大于0.04 m/s,各网格板工况下分形维数变大,且对应的分形维数大小也比较接近。4.当网孔尺寸为8×8 mm、过栅流速为0.04 m/s时,浊度去除率最高,分形维数最大。由PIV测量的网格流场研究可知,8×8 mm工况下,涡旋数量增加,大涡形成被抑制,有利于产生合适于絮凝的微涡旋,增加了絮体颗粒之间的碰撞几率。同理,过栅流速变大,会削弱大涡的形成,而当网孔尺寸变大也会促进大涡形成,并且使网格后流场中涡旋数量减少。如实验中发现,当流速为0.04 m/s,网孔尺寸更小工况下由4、5号观测位置观测到在絮凝池中后段絮体被过分破碎;而网孔尺寸更大时也不利于颗粒碰撞,细碎颗粒多,粒径分布很不均匀。故一定条件下,过栅流速增大或网孔尺寸减小的变化趋势均有利于削弱大涡的形成,产生更多涡旋。5.分形维数、平均粒径、沉后水浊度之间的相关性如下:5号位置分形维数较大时对应的沉后水浊度更低,当出水絮体平均粒径更小时,对应的沉后水浊度更高。在实验的工况范围内随着平均粒径的变大,分形维数也随之变大。

关键词：网格絮凝絮体形态原位观测分形维数粒径分布

用于含阻尼薄板结构减振的分布式动力吸振器的优化方法研究

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振动与冲击 2019年第11期38卷 75-79,100页

作者：朱学治刘潇翔焦映厚陈照波哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100000

动力吸振器用于结构减振时,其参数需要经过优化调谐才能获得最优的减振效果;目前,针对用于连续体结构减振的分布式(或多个)动力吸振器还没有很便捷的优化方法。研究了用于抑制含阻尼薄板结构基础模态振动的分布式动力吸振器的参数优化方... 详细信息

动力吸振器用于结构减振时,其参数需要经过优化调谐才能获得最优的减振效果;目前,针对用于连续体结构减振的分布式(或多个)动力吸振器还没有很便捷的优化方法。研究了用于抑制含阻尼薄板结构基础模态振动的分布式动力吸振器的参数优化方法;利用模态叠加法建立了薄板与分布式动力吸振器的动力学方程,根据动力吸振器的振动特性推导得到了薄板基础模态与吸振器的简化二自由度运动方程,结合含阻尼的线性系统中动力吸振器最优调谐参数的求解方法,最终得到了分布式动力吸振器的解析优化公式。通过数值计算验证了优化公式的有效性;数值计算分析还表明优化公式对分布式动力吸振器抑制薄板结构的低频综合振动有很好的优化效果。

关键词：优化分布式动力吸振器含阻尼薄板减振

转动动力吸振器抑制梁结构横向弯曲振动的研究

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机械强度 2021年第5期43卷 1035-1040页

作者：朱学治王克肖李文龙中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111

研究了转动动力吸振器用于抑制梁结构横向弯曲振动的特性。基于谱单元法,建立了安装有转动动力吸振器的梁结构的动力学方程。然后分析了吸振器安装位置和转动惯量参数对减振特性的影响。分析结果表明,转动动力吸振器对梁结构的弯曲振动... 详细信息

研究了转动动力吸振器用于抑制梁结构横向弯曲振动的特性。基于谱单元法,建立了安装有转动动力吸振器的梁结构的动力学方程。然后分析了吸振器安装位置和转动惯量参数对减振特性的影响。分析结果表明,转动动力吸振器对梁结构的弯曲振动有良好的抑制效果。转动吸振器安装在梁的最大模态转角位移点上,能够获得最宽减振频带和最大的能量吸收效果。增加转动动力吸振器的转动惯量能够明显提升减振效果。最后,对吸振器的减振效果进行了实验验证。实验结果还表明,利用转动动力吸振器抑制梁结构的弯曲振动,具有提高减振效果而不增加额外附加质量的优势。

关键词：转动动力吸振器梁弯曲振动宽频谱单元法

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便携式设备监测终端的开发

铁路计算机应用 2007年第5期16卷 52-54页

作者：朱学治铁道科学研究院电子计算技术研究所北京100081

研究一种用便携终端将监测信息输入到设备管理数据库的方法,同时采用语音识别和无线射频RF-ID标签自动识别设备的方法,并研究使用手机和个人数字助理PDA的原型数据输入系统、在电磁波中断区域输入监测数据的方法。同时正在开发电子邮件... 详细信息

研究一种用便携终端将监测信息输入到设备管理数据库的方法,同时采用语音识别和无线射频RF-ID标签自动识别设备的方法,并研究使用手机和个人数字助理PDA的原型数据输入系统、在电磁波中断区域输入监测数据的方法。同时正在开发电子邮件问题应答系统,该系统用于检索设备手册信息和诊断简单故障。介绍应用便携终端的研究结果。

关键词：无线射频识别标签 RF-ID tag 设备管理便携终端维护手册

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动力吸振器对薄板声辐射效率的调控特性

噪声与振动控制 2021年第1期41卷 220-223,234页

作者：王克肖李文龙朱学治中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

薄(壁)板结构是飞机、高铁、船舶等工程中最常见的结构。薄板结构受到外部动力源的激励不可避免地引起振动噪声超标的问题。动力吸振器相比于表面加筋和敷设阻尼材料等减振降噪方法,具有参数可设计、频率针对性强等优势。然而,目前关于... 详细信息

薄(壁)板结构是飞机、高铁、船舶等工程中最常见的结构。薄板结构受到外部动力源的激励不可避免地引起振动噪声超标的问题。动力吸振器相比于表面加筋和敷设阻尼材料等减振降噪方法,具有参数可设计、频率针对性强等优势。然而,目前关于动力吸振器对薄板结构声辐射的调控特性分析并不充分,很多研究人员以及工程师笼统地认为,利用动力吸振器来减小薄板结构振动就可完全达到最好的抑制声辐射效果。实际上,动力吸振器对于薄板结构的声辐射效率的调控会直接影响其抑制声辐射的效果。本文研究了动力吸振器对薄板结构声辐射效率的调控特性,从理论上推导了含有动力吸振器的薄板结构声辐射效率计算方法,并利用数值计算方法分析了动力吸振器的声辐射效率调控特性。动力吸振器的安装,能对薄板结构在吸振器工作频率附近的模态振型和模态频率产生明显的调控作用,从而对声辐射效率产生调控作用。通过调谐动力吸振器的质量和频率,能够降低薄板结构目标模态的频率,或者改变对应的模态振型,实现对声辐射效率的抑制效果。

关键词：声学薄板降噪低频动力吸振器声辐射效率

客票技术支持系统工作运行环境设计应用与实施保障

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客票技术支持系统工作运行环境设计应用与实施保障

基于胞元堆叠的拉伸-扭转耦合变形结构设计与增材制造验证(特邀)

中国铁路客票发售和预订系统5.0版应用研讨会

作者：何薇李健民赵常春武振华朱学治徐海清铁道科学研究院电子计算技术研究所铁道科学研究院电子计算技术研究所铁道科学研究院电子计算技术研究所铁道科学研究院电子计算技术研究所铁道科学研究院电子计算技术研究所铁道科学研究院电子计算技术研究所

论证客票技术支持系统工作运行环境的重要性,简要论述运行环境中供电系统、网络通讯系统及中央空调系统担负的重要任务,以及10年来机房建设情况。提出科学管理和健全制度是保障客票技术支持系统正常运行的重要手段。

关键词：客票技术支持系统运行环境设计应用实施保障

来源： cnki会议评论

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中国激光 2024年第10期51卷 178-186页

作者：朱学仁黄可陈玮张家应中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室北京100024 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100190

提出了一种拉伸-扭转耦合变形的新型力学超结构,该结构可在轴向拉伸的同时显著提升其截面扭转能力。针对这种简单构型的力学超材料胞元结构进行了建模,并通过胞元堆叠的方式设计了具有拉伸-扭转耦合变形能力的宏观梁结构。通过有限元分... 详细信息

提出了一种拉伸-扭转耦合变形的新型力学超结构,该结构可在轴向拉伸的同时显著提升其截面扭转能力。针对这种简单构型的力学超材料胞元结构进行了建模,并通过胞元堆叠的方式设计了具有拉伸-扭转耦合变形能力的宏观梁结构。通过有限元分析方法研究了胞元的拉伸刚度和拉伸-剪切变形耦合特性,验证了宏观梁结构的变形性能并分析了相关参数,采用激光选区烧结(SLS)技术制备样品进行了实验验证。结果显示:四胞元悬臂梁的扭转角明显大于双胞元悬臂梁,在46.69 N拉力作用下,它们分别产生了0.667°和0.479°的扭转角,与有限元分析结果具有较好的一致性。此外,相比于双胞元悬臂梁,四胞元组合堆叠悬臂梁在质量上仅增加了2.77%,但耦合系数却增大了42.97%,这表明四胞元堆叠悬臂梁具有更优的拉伸-扭转耦合特性。宏观梁结构中的扭转变形近似成线性累积,可通过增加胞元组合的堆叠次数增大其扭转角。

关键词：超材料结构设计胞元堆叠增材制造