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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：王曦晨郑泽鹏王树青

柴油机作为海洋平台的主要振动源,运行过程中产生的振动会导致结构的疲劳和破坏,而浮筏隔振作为振源隔振的有效措施,研究其振动传递路径于浮筏隔振性能的优化具有重要意义。本文基于结构声强法研究海洋平台浮筏隔振系统的振动传递路径,... 详细信息

柴油机作为海洋平台的主要振动源,运行过程中产生的振动会导致结构的疲劳和破坏,而浮筏隔振作为振源隔振的有效措施,研究其振动传递路径于浮筏隔振性能的优化具有重要意义。本文基于结构声强法研究海洋平台浮筏隔振系统的振动传递路径,分析了海洋平台在不同运行工况下各典型部位的振动能量分布,实现了浮筏结构的振动能量传递路径可视化。首先建立浮筏隔振系统的有限元模型,并对有限元模型施加柴油机正常工作时的振动激励力,进行振动响应分析。进一步地通过编写APDL命令流提取有限元模型的各节点数据,并根据MATLAB程序生成结构声强矢量数据,绘制浮筏筏体各结构的结构声强矢量图,并基于功率流贡献量化方法分析筏体各结构的贡献度,确定振动能量的主要传递路径。结果表明,基于结构声强法可得到浮筏每块面板及肋板的结构声强数据及贡献度,能清晰地显示振动能量在浮筏结构中的流向,并识别出浮筏结构的能量主要传递路径,总结了海洋平台结构振动能量分布及传递规律,可为浮筏系统的减振设计提供参考。

关键词：浮筏隔振结构声强功率流传递路径

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振动激励下飞机壁板的结构声强特性研究

振动激励下飞机壁板的结构声强特性研究

第二十三届全国振动与噪声控制学术会议

作者：董宁娟潘凯中国飞机强度研究所二室

本文开展了飞机壁板结构在振动激励下的结构声强特性研究。对飞机壁板结构在集中力作用下的壁板内的结构声强进行了测试,得到了壁板内弯曲波的结构声强矢量图。通过分析结构声强矢量图,了解了集中力作用下的壁板结构振动时弯曲波在结构... 详细信息

本文开展了飞机壁板结构在振动激励下的结构声强特性研究。对飞机壁板结构在集中力作用下的壁板内的结构声强进行了测试,得到了壁板内弯曲波的结构声强矢量图。通过分析结构声强矢量图,了解了集中力作用下的壁板结构振动时弯曲波在结构内部的传播路径。此项研究成果可为下一步的壁板结构降噪工作提供一定的技术参考。

关键词：壁板结构结构声强传递路径

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加筋板结构振动声强可视化研究

中国舰船研究 2010年第4期5卷 16-21页

作者：李凯赵德有黎胜大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

基于结构声强法研究了加筋板结构振动能量的传输、分布和耗散特性。首先介绍结构声强分量的计算和声强可视化的相关理论,以及系统功率输入和输出的计算公式。在数值算例中,利用有限元法对3种常见的加筋板模型进行了简谐集中力作用下的... 详细信息

基于结构声强法研究了加筋板结构振动能量的传输、分布和耗散特性。首先介绍结构声强分量的计算和声强可视化的相关理论,以及系统功率输入和输出的计算公式。在数值算例中,利用有限元法对3种常见的加筋板模型进行了简谐集中力作用下的响应计算,然后通过编制Matlab程序计算结构声强分量,并进行结构噪声源的定位,实现能量传输和衰减的可视化。同时针对不同的加筋形式对能量传递路径的影响也进行了讨论。研究了不同加筋板阻尼器能量耗散特性。最后以舰船平台板架为例揭示了结构声强技术在舰船振动设计中的应用价值。

关键词：结构声强可视化加筋板能量流结构噪声

400 km/h速度下轨道-桥梁振动响应与顶板裂缝深度影响

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振动与冲击 2025年第3期44卷 91-98页

作者：孟鑫高浩刘鹏辉勾红叶王一干杨宜谦中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 西南交通大学土木工程学院成都610031

为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合... 详细信息

为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合振动仿真分析,从能量和加速度的角度掌握了顶板下缘裂缝深度的影响程度。研究结果表明:在高速列车激励下,实测钢轨、桥梁顶板和桥墩的加速度峰值分别为800 m/s^(2)、4 m/s^(2)和0.5 m/s^(2);振动加速度数值从钢轨到桥墩层层递减,随着列车速度的增大各测点加速度峰值呈线性增加;裂缝的出现会增大桥梁顶板下缘的加速度峰值,改变振动能量的分布;当裂缝深度大于45 mm时,顶板下缘加速度和振动能量值分别为无裂缝工况下的1.1倍和1.5倍,应注意加强对裂缝状态的观测。该研究成果可以为车-轨-桥耦合分析提供依据,也可以为高速铁路简支箱梁顶板下缘开裂维修提供指导。

关键词：轨道-桥梁响应车-轨-桥耦合分析结构声强振动能量裂缝

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泵设备成组筏架振动传递路径分析及优化设计

哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 87-94页

作者：贾泽坤孙孟张冠军李舒成向阳武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

针对泵设备模块化成组筏架系统隔振效果不佳问题,本文通过建立泵设备模块化成组浮筏隔振系统有限元模型,计算成组设备浮筏系统的振动响应,基于结构声强法分析成组筏架筋板的振动能量传递及贡献度,确定了主要传递路径,并选取主要路径上... 详细信息

针对泵设备模块化成组筏架系统隔振效果不佳问题,本文通过建立泵设备模块化成组浮筏隔振系统有限元模型,计算成组设备浮筏系统的振动响应,基于结构声强法分析成组筏架筋板的振动能量传递及贡献度,确定了主要传递路径,并选取主要路径上的结构参数,基于径向基函数神经网络建立代理模型,并利用粒子群算法进行优化设计。分析了泵组产生的振动激励的主要传递路径,并选取上、下面板、中间筋板及基座厚度为设计变量进行优化,优化后筏架隔振器下支撑点的振动加速度级合成值相比于优化前降低了14 dB。结果表明:计算结果在算法优化的误差范围内,满足优化设计要求。

关键词：成组筏架浮筏系统有限元传递路径分析结构声强贡献度分析径向基函数神经网络粒子群算法

高速行车激励下高铁桥梁顶板裂缝扩展及其对振动能量分布的影响

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铁道标准设计 2025年第2期69卷 89-96页

作者：高浩王君明勾红叶班新林孟鑫西南交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所

为研究高速铁路简支梁桥跨中顶板下缘纵向裂缝在行车荷载激励下的横向扩展及对振动能量分布的影响，以某CRTSⅡ型板式无砟轨道简支梁桥为研究对象，基于实测数据、扩展有限元法和子模型技术，建立车-轨-桥耦合分析模型与带裂缝的跨中顶... 详细信息

为研究高速铁路简支梁桥跨中顶板下缘纵向裂缝在行车荷载激励下的横向扩展及对振动能量分布的影响，以某CRTSⅡ型板式无砟轨道简支梁桥为研究对象，基于实测数据、扩展有限元法和子模型技术，建立车-轨-桥耦合分析模型与带裂缝的跨中顶板子模型，研究不同车速、裂缝长度与深度条件下桥梁顶板下缘裂缝横向扩展规律；利用结构声强法探明不同裂缝长度与深度条件下开裂顶板下缘振动能量分布情况。研究结果表明：增大行车速度会增大裂缝横向扩展位移曲线峰值；在350 km/h高速行车激励下，随着裂缝长度增大，裂缝扩展位移曲线的峰值几乎没有变化；顶板裂缝深度每增加20 mm,裂缝扩展位移曲线的峰值增大0.001 5 mm,裂缝横向扩展受裂缝深度影响显著。无裂缝时顶板下缘振动能量流动方向与行车方向保持一致，越靠近列车荷载位置振动能量分布越多；裂缝的出现对顶板下缘一定范围内的振动能量产生两个影响，一是改变能量流动方向，二是降低能量值大小；裂缝长度增大对能量的影响范围仅局限于裂缝周围单元；裂缝深度的增加会使得裂缝对能量的影响范围显著增大，且裂缝两端出现能量集中现象。研究成果可以为高铁简支梁桥养护维修提供理论基础。

关键词：高速铁路铁路桥梁车-轨-桥耦合分析裂缝扩展振动能量结构声强

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卫星舱体振动能量传递特性分析

振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 60-66,197页

作者：崔征徐洋申妍尹显波东华大学机械工程学院上海201620

将结构声强法引入卫星振动传递分析领域,研究飞轮扰动下卫星舱体结构的振动能量传递规律,辨识主导传递路径和波形。根据等效板理论对舱体结构蜂窝板等效并建立有限元模型,通过测力平台获取飞轮扰动力和力矩进行激励加载,结合命令流进行... 详细信息

将结构声强法引入卫星振动传递分析领域,研究飞轮扰动下卫星舱体结构的振动能量传递规律,辨识主导传递路径和波形。根据等效板理论对舱体结构蜂窝板等效并建立有限元模型,通过测力平台获取飞轮扰动力和力矩进行激励加载,结合命令流进行数据提取,利用结构声强法获得振动能量并将其传递过程以流线云图方式呈现,实验也验证了蜂窝耦合结构振动能量流计算的正确性。通过对模型上能量流动分析,对振源到相机安装区域的传递路径进行划分,对比各路径不同波形的净传递比及振动总能量,分析不同路径上波形参与能量传递情况,确定主要传递路径及波形。结果表明:从左隔板传递到相机区域的总能量最大;4条路径中纵波的净传递比均大于0.68,为参与能量传递的主要波形;振源及相机安装区的弯曲波能量最大,纵波、剪切波起到能量传递及转化的作用。

关键词：卫星舱体振动能量结构声强传递路径振动波

推进器系统激励下水下航行器结构中功率流分布特性及优化设计研究

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振动与冲击 2014年第19期33卷 74-80页

作者：刘贵杰闫茹姚永凯李蒙蒙张禹中国海洋大学工程学院青岛266100

以小型鱼雷式AUV作为研究对象,建立了参数化有限元分析模型,分别采用解析计算方法和nastran有限元分析获得输入功率流变化规律,验证有限元模型的可靠性。后处理得到AUV脊线上特征点在全频域范围内结构声强变化及AUV形体中功率流传播规律... 详细信息

以小型鱼雷式AUV作为研究对象,建立了参数化有限元分析模型,分别采用解析计算方法和nastran有限元分析获得输入功率流变化规律,验证有限元模型的可靠性。后处理得到AUV脊线上特征点在全频域范围内结构声强变化及AUV形体中功率流传播规律,结合PCL语言,得到AUV中功率流等值线分布,前后呼应展现了推进器系统激励下水下机器人中功率流传播特性。最后利用FEM优化平台结合振动功率流思想优化得到AUV壳体尺寸最优解,以蛛网图的形式对比了高低频处结构声强振动幅值与波动范围,印证了此优化思想。

关键词：自治水下机器人振动功率流结构声强优化

玻璃纤维增强塑料夹层板振动能量流可视化研究

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振动与冲击 2020年第6期39卷 243-248页

作者：蔡延年于洪亮闫锦廖建彬大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 集美大学轮机工程学院福建厦门361021

为探索复合材料结构在外部激励作用下的振动能量传递及分布特性,基于结构声强法对玻璃纤维增强塑料夹层板的振动能量可视化技术进行了研究。基于结构声强概念,结合复合材料结构层合理论推导了玻璃纤维增强塑料夹层板的结构声强解析表达... 详细信息

为探索复合材料结构在外部激励作用下的振动能量传递及分布特性,基于结构声强法对玻璃纤维增强塑料夹层板的振动能量可视化技术进行了研究。基于结构声强概念,结合复合材料结构层合理论推导了玻璃纤维增强塑料夹层板的结构声强解析表达式;给出了基于有限元数值方法的结构声强可视化计算实现流程,利用Python和Matlab语言编写了相应计算程序;接着从固有频率、振型及结构声强矢量三个方面验证了所提出可视化程序的有效性;以玻璃纤维增强塑料夹层板为例,利用结构声强技术提供的图形信息实现了激励源定位及振动能量传递特性的可视化分析;最后提取了剪切分量、扭转分量和弯曲分量对结构声强矢量的贡献情况,直观展示了剪切分量在振动能量传递过程中的决定性作用。

关键词：玻璃纤维增强塑料夹层板振动能量流结构声强有限元法