检索结果-南通市图书馆

城市轨道车轮结构振动-声辐射一体化优化方法

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交通运输工程学报 2023年第3期23卷 137-147页

作者：文永蓬刘跃杰周月圣小珍上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031 上海工程技术大学上海市轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心上海201620

为了降低城市轨道车辆的车轮结构噪声,以服役的双S型辐板车轮为研究对象,建立了考虑振动与声辐射融合的城市轨道车轮结构噪声优化模型,获得了一种自上而下呈不等厚特征辐板的新型降噪车轮廓形,提出了以轨道车轮辐板区域为设计域的车轮... 详细信息

为了降低城市轨道车辆的车轮结构噪声,以服役的双S型辐板车轮为研究对象,建立了考虑振动与声辐射融合的城市轨道车轮结构噪声优化模型,获得了一种自上而下呈不等厚特征辐板的新型降噪车轮廓形,提出了以轨道车轮辐板区域为设计域的车轮结构振动-声辐射一体化优化方法;将整个辐板区域确定为设计域,分别设定编码规则、选择规则、交叉规则和变异规则,使振动-声辐射优化目标函数逐渐收敛,从而进化为较优的降噪车轮廓形,实现轨道车轮振动-声辐射结构优化设计;利用成熟有限元工具获得优化车轮的静强度、疲劳强度和振动声辐射性能,进一步验证双S型辐板车轮新型结构噪声优化结果的有效性和可靠性。研究结果表明:车轮结构振动-声辐射一体化优化方法适用于降噪车轮的结构廓形优化,优化后车轮峰值声功率级较原双S型辐板车轮降低了4.26 dB(A),在0~5000 Hz频段范围内声功率级峰值处降噪效果明显;从辐板结构特征上看,双S型辐板车轮的辐板由优化前的基本等厚辐板进化为不等厚辐板,车轮辐板的不等厚特征有利于降低车轮的声辐射水平,从车轮的经济和降噪性能兼顾的角度,建议采用不等厚辐板车轮廓形作为轨道车轮降噪模型。

关键词：城市轨道车辆车轮噪声结构优化声辐射车轮廓形

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高速列车受电弓气动噪声研究综述

交通运输工程学报 2023年第3期23卷 1-22页

作者：刘海涛王文宇周新张长亮肖乾华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

为更深入全面了解高速列车受电弓气动噪声研究现状,阐明高速列车受电弓气动噪声机理与规律,总结了近年来国内外高速列车受电弓气动噪声的研究,概括了中国、日本、德国与法国高速列车受电弓的发展历程,分析了受电弓气动噪声源、辐射气动... 详细信息

为更深入全面了解高速列车受电弓气动噪声研究现状,阐明高速列车受电弓气动噪声机理与规律,总结了近年来国内外高速列车受电弓气动噪声的研究,概括了中国、日本、德国与法国高速列车受电弓的发展历程,分析了受电弓气动噪声源、辐射气动噪声特性以及高速列车受电弓气动噪声研究方法,探讨了高速列车受电弓气动噪声生成机理与抑制方法,总结了当前研究的主要成果。分析结果表明:受电弓作为列车顶部的重要受流装置,由多个杆件组成,在高速气流中会产生显著的有调噪声,是高速列车环境噪声污染主要来源之一;高速列车受电弓主要气动噪声源分布在弓头、铰链机构、绝缘子、底架等部件的迎风侧位置,研究受电弓气动噪声的手段有实车试验、风洞试验以及数值模拟;增加附属装置可以有效控制气动噪声,如增加导流罩、喷射气流、等离子体驱动器等,但这些方法增加了系统的复杂度;基于仿生学原理改变杆件表面微结构,可以显著抑制受电弓湍流旋涡的生成,从而大幅降低气动噪声;优化杆件截面形状以及空间结构设计,可以减少阻力及湍流旋涡的生成,进而有效控制气动噪声。可见,多种途径可以降低受电弓气动噪声,但工程落地的可行性、气动噪声与气动阻力及弓网接触稳定性的耦合关系,仍需进一步深入研究。

关键词：高速列车受电弓气动噪声噪声源声辐射气动噪声优化计算气动声学

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基于多孔介质填充的空腔流动降噪

Acta Mechanica Sinica 2022年第2期38卷 68-80,I0003页

作者：郭汝乾陈效鹏万振华胡海豹崔率 School of Mechanics Civil Engineering and ArchitectureNorthwestern Pnlytechnical UniversityXi'an 710129China School of Marine Science and Technology Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China Department of Modern Mechanics University of Science and Technology of ChinaHefei 230027China

要空腔流动的自持振荡和声辐射在自然界和工业中具有重要意义.采用二维格子Boltzmann方法数值研究了空腔中填充多孔介质的影响.结果表明,多孔填充物的减噪结果取决于填充物的位置和原始流动模式,即剪切层(SL)和尾流模式(WM).对于SL流,... 详细信息

要空腔流动的自持振荡和声辐射在自然界和工业中具有重要意义.采用二维格子Boltzmann方法数值研究了空腔中填充多孔介质的影响.结果表明,多孔填充物的减噪结果取决于填充物的位置和原始流动模式,即剪切层(SL)和尾流模式(WM).对于SL流,多孔填充物要么抑制涡流,要么抑制壁面二次涡片的产生.后期效应会破坏剪切层的稳定性.因此,当填充物位于后缘时,声辐射减小,而底部的多孔填充物则使声辐射增大.对于WM中的流动,当多孔填充物设置在底部或前壁后时,会发现从WM模式到SL模式的过渡.在这种情况下,由于多孔填充物的存在,大规模的再循环流被显著阻断,因此,WM流无法持续.另一方面,后缘上的多孔填充物由于耗散而使声辐射略微减弱.研究表明,在流场中组装多孔介质可以降低声辐射等级.

关键词：格子Boltzmann方法声辐射空腔流动流动模式自持振荡填充物循环流降噪

市域列车牵引变压器声辐射特性与降噪措施分析

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振动与冲击 2024年第2期43卷 334-342页

作者：黄佳程肖新标王奇杜星周顺元都业林西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南交通大学电气工程学院成都610031 中车大连机车车辆有限公司城铁开发部辽宁大连116022

为了研究牵引变压器对市域列车车内噪声的影响,建立了牵引变压器电磁场-结构力场-压力声场的多物理场耦合模型和车内噪声仿真模型,分别通过变压器辐射试验和车内噪声试验验证了牵引变压器和车内噪声仿真模型的有效性。牵引变压器噪声仿... 详细信息

为了研究牵引变压器对市域列车车内噪声的影响,建立了牵引变压器电磁场-结构力场-压力声场的多物理场耦合模型和车内噪声仿真模型,分别通过变压器辐射试验和车内噪声试验验证了牵引变压器和车内噪声仿真模型的有效性。牵引变压器噪声仿真模型考虑了铁心材料的各向异性与磁致伸缩的非线性,车内噪声仿真模型考虑了车体结构特征。为了降低变压器对车内噪声的影响,根据牵引变压器辐射噪声产生机理与现场试验结果,从变压器的结构与电磁参数两方面提出了降噪措施。基于所建立的变压器和车内噪声仿真模型,对降噪措施进行了仿真分析。研究结果表明:铁心刚度增加60%与磁通密度降低10%的降噪方案,降噪效果最明显,车内噪声总值分别降低了8.2 dB(A)与4.4 dB(A),且降低铁心磁通密度在50~5000 Hz内对噪声均存在抑制作用;夹件垂向刚度与夹件横向刚度分别增加80%与60%的降噪方案,也可有效降低牵引变压器辐射噪声总值,但仅能抑制一定频率范围内的噪声。

关键词：市域列车牵引变压器声辐射车内噪声降噪

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燃气轮机1.5级轴流压气机气动噪声预测

哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 379-385页

作者：卢华兵王正祥刘威肖友洪刘志刚哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 河南柴油机重工有限责任公司河南洛阳471039

针对多排叶片旋转机械气动声源的复杂性,本文研究了一种预测多排叶轮气动噪声的数值模拟方法。基于混合计算方法研究了燃气轮机1.5级压气机的气动噪声特性,采用剪切应力传输湍流模型对1.5级轴流压气机的三维非定常流场进行全通道计算并... 详细信息

针对多排叶片旋转机械气动声源的复杂性,本文研究了一种预测多排叶轮气动噪声的数值模拟方法。基于混合计算方法研究了燃气轮机1.5级压气机的气动噪声特性,采用剪切应力传输湍流模型对1.5级轴流压气机的三维非定常流场进行全通道计算并获得声源,基于变分形式的Lighthill声类比耦合声源信息预测了压气机噪声,并在压气机动态实验台开展了流场和噪声实验研究。结果表明:非定常压力脉动傅里叶变换后峰值主要出现在叶片通过频率及其谐波处,且压力幅值随着叶频阶数的升高而降低;前传噪声有明显的声学指向性,具有明显的偶极子特征,离散噪声包含可传播的高阶模态;数值仿真的结果与实验吻合较好,本文研究的数值计算方法对多排叶轮的气动噪声预测具有较高的精度。

关键词： 1.5级压气机气动噪声叶片通过频率数值模拟声类比理论声学噪声指向性频域分析声辐射

复合材料多层圆柱壳振动和声辐射问题研究进展

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材料导报 2023年第2期37卷 252-259页

作者：仝博李永清张振海赵存生海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033

鉴于复合材料优良的力学和声学性能,将其用于潜艇结构已成为未来的发展趋势和研究重点。而圆柱壳作为潜艇的主体结构形式,针对复合材料多层圆柱壳的振动和声辐射问题的研究已广泛开展。在满足水下承载能力的前提下,复合材料耐压圆柱壳... 详细信息

鉴于复合材料优良的力学和声学性能,将其用于潜艇结构已成为未来的发展趋势和研究重点。而圆柱壳作为潜艇的主体结构形式,针对复合材料多层圆柱壳的振动和声辐射问题的研究已广泛开展。在满足水下承载能力的前提下,复合材料耐压圆柱壳趋于中厚壳,甚至厚壳,沿壳体厚度方向的横向剪切变形、压缩变形、截面翘曲变形不可忽略,这些因素直接决定了横向振动位移场描述的准确度,会进一步影响壳体周围声辐射场预报的准确性。现有的壳体理论主要有经典壳体理论、一阶剪切变形理论、高阶剪切变形理论、分层理论、锯齿理论和三维弹性理论等,这些理论发展比较成熟,但大多研究仍局限于正交各向异性薄壳结构的振动问题,涉及各向异性材料厚壳结构的声辐射研究较少,且目前对于这些壳体理论在复合材料圆柱壳的振动和声辐射问题的适用性方面缺乏系统的总结和研究。本文首先从复合材料的刚度特性出发说明其振动和声辐射问题求解的复杂性,然后从横向振动位移场的角度综述了这些理论的发展过程、研究现状以及各自的特点,最后给出了这些理论的适用范围和使用建议,并提出了有待进一步研究的问题,以期为复合材料多层圆柱壳结构的设计和振声性能分析提供参考。

关键词：复合材料多层圆柱壳位移场振动声辐射

基于模拟声辐射信号的桥上板式轨道脱空状态智能感知方法

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同济大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 608-615页

作者：李奇戴宝锐李兴同济大学土木工程学院上海200092

提出了一种基于轨旁传声器采集结构声辐射信号的板式轨道脱空状态智能感知方法。建立了车-轨-桥耦合振动计算模型和声振耦合分析模型,模拟了列车动载激励下轨道板和桥梁结构的振动和声辐射响应,分析了轨道板脱空状态对结构振动和声辐射... 详细信息

提出了一种基于轨旁传声器采集结构声辐射信号的板式轨道脱空状态智能感知方法。建立了车-轨-桥耦合振动计算模型和声振耦合分析模型,模拟了列车动载激励下轨道板和桥梁结构的振动和声辐射响应,分析了轨道板脱空状态对结构振动和声辐射响应的影响规律,采用声辐射数值模拟数据和支持向量机(SVM)实现了对轨道板15种脱空状态的二分类和多分类识别。结果表明:相比于位移响应,加速度响应和声辐射响应对轨道板脱空状态的变化较为敏感;二分类SVM模型对于不同测点数据的分类效果有所差别,但准确率基本都能达到85%以上;根据某测点声压数据训练出的二分类SVM模型对未知测点数据的分类准确率相比于自身测点数据下降10%~30%;多点位数据信息融合可以提高多分类识别准确率。

关键词：桥梁工程轨道板脱空机器学习车桥耦合声辐射支持向量机

轴向激励弹性连接双刚性球低频声辐射计算及分析

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船舶力学 2022年第10期26卷 1549-1562页

作者：赵腾瑞伍先俊孙红灵中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

大潜深水下航行器一般采用多舱体结构,研究多舱体减振降噪方法意义重大。本文以球舱为例,利用球函数的平移加法理论,建立水下两个刚性球轴向振动产生的辐射声场的解析计算模型,比较100 Hz以下刚性模态的低频段内刚性球之间不同连接方式... 详细信息

大潜深水下航行器一般采用多舱体结构,研究多舱体减振降噪方法意义重大。本文以球舱为例,利用球函数的平移加法理论,建立水下两个刚性球轴向振动产生的辐射声场的解析计算模型,比较100 Hz以下刚性模态的低频段内刚性球之间不同连接方式的辐射声场特性。计算结果表明,球体之间采用弹性连接能减小非受力刚性球的振速幅度,而且使两刚性球的振速相位之间存在相反的频段,各个刚性球的辐射声压相位相反,叠加时各部分声压会相互抵消,两球辐射强度相近时,声源级出现明显的谷点,激励力作用在等效密度大的球舱比作用在等效密度小的球舱降噪效果更好。该研究结论可以为水下航行器的多舱体低噪声设计提供参考。

关键词：刚性球声辐射弹性连接

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不同工况下潜艇艇体-桨整体声辐射特性分析

中国舰船研究 2023年第4期18卷 276-286页

作者：王甫江桂洪斌哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209

[目的]旨在研究潜艇大侧斜螺旋桨在不同工况下的艇体-桨整体声辐射特性。[方法]以SUBOFF潜艇模型和七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟(LES)和声学有限元方法(FEM),以及使用Fluent流体计算软件和LMS Virtual.Lab声学仿真计算软件... 详细信息

[目的]旨在研究潜艇大侧斜螺旋桨在不同工况下的艇体-桨整体声辐射特性。[方法]以SUBOFF潜艇模型和七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟(LES)和声学有限元方法(FEM),以及使用Fluent流体计算软件和LMS Virtual.Lab声学仿真计算软件进行联合仿真计算。[结果]结果表明:在潜艇存在进速的工况下,其艏部、指挥室围壳、艉部方向舵和螺旋桨区域的速度压力分布变化最大,整体系统的噪声传播方向以艇体周向某一方向的声压级(SPL)最高,艉部方向舵次之;在潜艇不存在进速的工况下,整体系统的噪声与螺旋桨的旋转作用有关,且在440 Hz频率处存在峰值,超过其他工况下的声压级。[结论]潜艇的艏部、指挥室围壳和艉部方向舵区域是压力脉动的重点区域,与潜艇的进速密切相关;艇体-桨整体螺旋桨噪声在低频段也主要由上述3个区域产生,在中高频段螺旋桨区域开始对艇体-桨整体噪声产生作用,总的声压级随着频率的增加而逐渐升高。

关键词：潜艇噪声七叶大侧斜螺旋桨声辐射整体分析联合仿真