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多跨转子不平衡载荷在线识别的一种新方法

上海交通大学学报 1994年第4期28卷 26-30页

作者：饶柱石周海亭傅志方上海交通大学振动、冲击、噪声所上海

本文基于转子一轴承系统的子结构模态分析及参数识别的方法，提出了一种旋转机械多跨转子不平衡载荷在线识别的理论方法．该方法为大型旋转机械转子失衡的在线监测提供了依据，并可用于转子系统的无试重动平衡．

关键词：转子动平衡载荷识别在线监测

非规则封闭声腔在PVDF压电薄膜激励下的响应分析

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振动工程学报 2004年第Z2期17卷 895-897页

作者：罗超饶柱石赵玫静波上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室上海200030

在噪声主动控制领域,尽管PVDF压电薄膜相对于压电陶瓷而言应变压电常数以及扬氏弹性模量都较小,很少作为作动器使用,但由于它具有良好的柔韧性,能够大面积地覆盖在结构表面,产生大范围的分布应力,能承受较压电陶瓷大得多的电压,因此是... 详细信息

在噪声主动控制领域,尽管PVDF压电薄膜相对于压电陶瓷而言应变压电常数以及扬氏弹性模量都较小,很少作为作动器使用,但由于它具有良好的柔韧性,能够大面积地覆盖在结构表面,产生大范围的分布应力,能承受较压电陶瓷大得多的电压,因此是一种很有潜力的作动器.为了分析PVDF压电薄膜对于非规则封闭声腔内部声压的控制机理,本文研究弹性边界上有一对压电薄膜作动器激励的非规则封闭声腔响应特性.文中首先以弹性边界的振动方程以及经典波动方程为基础,描述了结构-声之间的耦合作用;然后结合压电薄膜本构方程和弹性边界振动方程,给出了机电耦合的描述.结合这两种描述,本文给出了整个系统在输入交变电场的作用下,如何通过压电薄膜对结构的作用将激励传递到内部声场的理论分析,并且给出了仿真结果.

关键词：结构-声耦合机电耦合 PVDF 非规则封闭声腔数值仿真

振子及其耦合条件对圆窗激励式人工中耳性能影响的数值研究

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振动与冲击 2017年第4期36卷 12-20页

作者：徐丹刘后广田佳彬饶柱石程刚杨建华中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为研究振子及其耦合条件对圆窗激励式人工中耳植入性能的影响,建立了包括振子和隔膜在内的人耳有限元模型。该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者右耳,采用CT扫描和逆向成型技术建立而成,通过与相关文献的实验数据比对验证了模... 详细信息

为研究振子及其耦合条件对圆窗激励式人工中耳植入性能的影响,建立了包括振子和隔膜在内的人耳有限元模型。该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者右耳,采用CT扫描和逆向成型技术建立而成,通过与相关文献的实验数据比对验证了模型的可靠性。基于该模型,分析了圆窗上的初始预压力、振子和隔膜的设计参数变化对振子听力性能的影响。结果表明:振子横截面积越大,其对耳蜗的激励效果越差;隔膜的引入有利于提高振子的激振性能,在该研究范围内,较小的隔膜杨氏模量和厚度有利于提升振子的激振性能;振子质量的增加会恶化振子在高频段的植入性能;在圆窗上施加的初始预压力能够提高中高频段上对耳蜗的激振效果。

关键词：人工中耳圆窗振子隔膜有限元分析

基于磁流变弹性体的推进轴系半主动式吸振器研究

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振动与冲击 2017年第15期36卷 36-42页

作者：卢坤刘翎杨志荣龚兴龙饶柱石解忠良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 福建省船舶与海洋工程重点实验室福建厦门361021 中国科学技术大学智能材料和振动控制实验室合肥230027

根据船舶推进轴系纵振动力学特性,针对动力吸振器的减振机理进行研究,并对半主动式吸振器的设计参数影响规律进行理论分析。基于磁流变弹性体的剪切模量可由外加磁场控制的特性,设计了一种剪切刚度可调的半主动式吸振器,对其移频特性进... 详细信息

根据船舶推进轴系纵振动力学特性,针对动力吸振器的减振机理进行研究,并对半主动式吸振器的设计参数影响规律进行理论分析。基于磁流变弹性体的剪切模量可由外加磁场控制的特性,设计了一种剪切刚度可调的半主动式吸振器,对其移频特性进行了试验测试,并在1∶4的船舶轴系缩比模型上进行了变转速工况下吸振效果试验。实验结果表明,该吸振器具有12.3 Hz的移频范围,移频特性曲线线性度良好;并且在不同转速下相比被动式吸振器均有更好的吸振效果,进一步验证了利用磁流变弹性体设计推进轴系半主动式吸振器的可行性。

关键词：磁流变弹性体推进轴系纵振控制半主动吸振器移频特性

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豚鼠耳蜗基底膜响应特性的实验测试与分析

振动与冲击 2018年第4期37卷 160-164页

作者：塔娜张景许立富周雷黄新生饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240 复旦大学附属中山医院耳鼻咽喉科上海200032

为探究耳蜗基底膜的动态特性,利用激光多普勒测振仪(Laser Doppler Vibrometer,LDV)测试了豚鼠耳蜗基底膜在纯音激励下的动态响应。实验时,选取了14只新鲜的豚鼠耳蜗离体标本,分别测试了70 dB、80 dB、90 dB三种声激励下耳蜗基底膜的速... 详细信息

为探究耳蜗基底膜的动态特性,利用激光多普勒测振仪(Laser Doppler Vibrometer,LDV)测试了豚鼠耳蜗基底膜在纯音激励下的动态响应。实验时,选取了14只新鲜的豚鼠耳蜗离体标本,分别测试了70 dB、80 dB、90 dB三种声激励下耳蜗基底膜的速度响应和位移响应,并改变输入声音信号的频率,研究了基底膜的振动特性。实验结果表明:纯音激励下基底膜的振动是正弦振动;在大小相同、频率不同的纯音激励下,基底膜同一位置处振动速度和振动位移大小不同,基底膜具有频率选择特性,在最佳频率处振动响应最大;基底膜在不同大小声压激励下相位响应趋势接近,超过最佳频率后相位滞后迅速增加;基底膜的运动具有行波特征。实验方法和测试结果可为人耳耳蜗听觉机制的研究提供指导。

关键词：豚鼠耳蜗基底膜实验测量动态响应

船舶推进轴系弯—纵耦合效应的非线性振动特性

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中国舰船研究 2019年第5期14卷 49-57页

作者：徐鹏邹冬林吕芳蕊塔娜饶柱石海军驻大连船舶重工集团有限公司军事代表室辽宁大连116005 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

[目的]大型船舶的推进轴系一般具有轴系长、跨度大、细长比小等特点,其弯曲变形与纵向变形之间易存在弹性耦合效应,从而引起轴系异常振动,影响轴系的安全稳定运行。为了研究轴系弯—纵耦合的非线性振动特性,[方法]利用变分原理推导轴系... 详细信息

[目的]大型船舶的推进轴系一般具有轴系长、跨度大、细长比小等特点,其弯曲变形与纵向变形之间易存在弹性耦合效应,从而引起轴系异常振动,影响轴系的安全稳定运行。为了研究轴系弯—纵耦合的非线性振动特性,[方法]利用变分原理推导轴系发生弯—纵耦合时的非线性振动方程,采用有限元法(FEM)、打靶法等数值方法,以及多尺度法等近似解析方法对非线性方程进行求解,并对比分析弯—纵耦合效应对轴系非线性振动特性的影响。[结果]计算结果表明:弯—纵耦合效应将导致轴系响应中出现多频响应、跳跃现象、能量迁移等复杂的振动现象,同时将增加轴系弯曲方向和纵向方向的固有频率。[结论]研究成果可为大型船舶推进轴系的工程设计提供参考。

关键词：推进轴系弯—纵耦合有限元打靶法多尺度法

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管道气液两相严重段塞流的数值模拟与分析

振动与冲击 2018年第6期37卷 135-141页

作者：王伟吉吴炜张景张雅琼塔娜饶柱石中国人民解放军海军装备部北京100071 中国舰船研究设计中心武汉430064 上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了研究管道系统严重段塞流的瞬态特性,以下倾管-立管系统为建模对象,建立了气液两相严重段塞流的一维数值模型。该模型基于分层流理论和分相流理论,分别对严重段塞流的四个阶段(液塞形成、液塞流出、液气喷发和液体回流)进行理论建模... 详细信息

为了研究管道系统严重段塞流的瞬态特性,以下倾管-立管系统为建模对象,建立了气液两相严重段塞流的一维数值模型。该模型基于分层流理论和分相流理论,分别对严重段塞流的四个阶段(液塞形成、液塞流出、液气喷发和液体回流)进行理论建模。模型的仿真结果与文献中的实验数据相对误差在10%以内,验证了该理论模型的有效性。在此基础上,对严重段塞流现象进行了数值仿真,并分析了气液折算速度对严重段塞流瞬态特性的影响。结果表明:下倾管-立管系统严重段塞流现象具有明显的周期特性,并且周期随着气相折算速度的增大而减小;立管底部压力波动幅值随着气相折算速度的增大而增大。研究结果可为管路系统的设计和振动预防提供参考。

关键词：严重段塞流气液两相一维数值模型瞬态特性

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基于小波分频的压电式人工中耳信号处理研究

压电与声光 2011年第3期33卷 411-413,417页

作者：闵小峰刘后广田佳彬饶柱石上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

基于一新型压电式人工中耳,提出利用小波分频方法对其信号进行处理,使该植入装置能模拟正常中耳的传递特性。首先,基于Bark频谱理论,利用小波分频技术将输入信号分为17个频带;再参考中耳传递特性,对每个频带的信号赋以相应的增益系数;最... 详细信息

基于一新型压电式人工中耳,提出利用小波分频方法对其信号进行处理,使该植入装置能模拟正常中耳的传递特性。首先,基于Bark频谱理论,利用小波分频技术将输入信号分为17个频带;再参考中耳传递特性,对每个频带的信号赋以相应的增益系数;最终,通过实验验证该方法的可行性。结果表明,该法可使压电叠堆的输出能较好地反应正常中耳的传递特性。

关键词：人工中耳小波分频中耳传递特性压电叠堆

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基于人耳生理结构的响度感知预测模型研究

中华耳科学杂志 2022年第6期20卷 954-960页

作者：刘后广贺志恒饶柱石杨建华赵禹中国矿业大学机电工程学院徐州221116 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为便于研究人体听觉系统生理结构及生理响应与响度感知之间的关系,构建了一种基于人耳生理结构的响度感知预测模型。首先,通过整合外耳滤波器、中耳等效电路模型及耳蜗传输线模型,构建了基于人耳生理结构的听觉外周传声模块,将外部的声... 详细信息

为便于研究人体听觉系统生理结构及生理响应与响度感知之间的关系,构建了一种基于人耳生理结构的响度感知预测模型。首先,通过整合外耳滤波器、中耳等效电路模型及耳蜗传输线模型,构建了基于人耳生理结构的听觉外周传声模块,将外部的声输入转变为耳蜗内基底膜响应;其次,通过兴奋模式、特定响度、响度的计算,构建了模型的后端处理模块,将基底膜响应该物理响应转变为与神经发放相关的响度感知;再次,通过对比中耳压强增益、基底膜特征频率及品质因子,验证模型生理传声特性模拟的可靠性;最后,通过响度增长曲线、等响曲线、响度临界带宽的对比,证明模型在响度感知预测上的可信度。研究结果表明,所构建的响度感知预测模型不仅能够较好地模拟人耳生理结构的传声特性,还能够有效预测响度感知特性。

关键词：响度感知生理结构传声特性听觉外周神经发放