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复合材料层合板结构振动声辐射优化

振动与冲击 2008年第12期27卷 31-35页

作者：刘宝山赵国忠顾元宪工业装备结构分析国家重点实验室大连理工大学工程力学系大连116024

通过有限元法计算复合材料层合板结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析。在此基础上,给出考虑振动声辐射特性的复合材料层合板的优化设计模型,研究简谐激励力下的结构灵敏度计算,重点推导了声学灵敏度分析公式,并采用... 详细信息

通过有限元法计算复合材料层合板结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析。在此基础上,给出考虑振动声辐射特性的复合材料层合板的优化设计模型,研究简谐激励力下的结构灵敏度计算,重点推导了声学灵敏度分析公式,并采用序列线性规划方法进行了优化求解。数值算例表明通过层合板铺层厚度和角度的优化可以有效降低结构的振动声辐射,同时验证了灵敏度算法的精度和优化方法的有效性。

关键词：有限元层合板声辐射优化灵敏度

基于声源叠加原理的大型号角扬声器声辐射特性分析

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西北工业大学学报 2013年第6期31卷 853-857页

作者：曾向阳薛旭瑞王海涛西北工业大学航海学院陕西西安710072 中航商用发动机有限责任公司上海200241

针对大型号角扬声器,文中采用一种新的数值方法即声源叠加法进行建模计算和分析,该方法将声场的解表示为一系列满足控制偏微分方程的基函数(偶极子或单极子)加权叠加的形式,具有算法简单、精度高的优点。对1个简化号角扬声器,分别利用... 详细信息

针对大型号角扬声器,文中采用一种新的数值方法即声源叠加法进行建模计算和分析,该方法将声场的解表示为一系列满足控制偏微分方程的基函数(偶极子或单极子)加权叠加的形式,具有算法简单、精度高的优点。对1个简化号角扬声器,分别利用声源叠加模型、解析法、边界元法计算并进行对比分析,验证了该方法的正确性和优势。最后利用它分析了2种常用的号角扬声器,即指数形号角扬声器和圆锥形号角扬声器的声辐射特性,得到了一些有价值的规律,对于扬声器设计具有很好的参考价值。

关键词：号角扬声器声辐射声源叠加法边界元法声压级指向性

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加周期纵肋圆柱壳声辐射

船舶力学 2021年第2期25卷 246-255页

作者：童韫哲范军王斌汤渭霖上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心海洋工程国家重点实验室上海200240

本文研究了水中加周期纵肋圆柱壳在点力激励下的声辐射特性。壳体振动采用薄壳理论的Donnell方程描述,纵肋振动采用相互独立的梁的纵振动和弯曲振动方程描述。通过周向模态展开和轴向Fourier变换导出圆柱壳体径向振速表达式,使用波数域... 详细信息

本文研究了水中加周期纵肋圆柱壳在点力激励下的声辐射特性。壳体振动采用薄壳理论的Donnell方程描述,纵肋振动采用相互独立的梁的纵振动和弯曲振动方程描述。通过周向模态展开和轴向Fourier变换导出圆柱壳体径向振速表达式,使用波数域稳相法积分得到了远场辐射声压的解析解。数值计算给出了接收点正对激励点情况下的远场辐射声压级,并据此进行了机理分析。在加周期纵肋无限长圆柱壳中存在两类辐射机理:亚音速的弯曲波辐射和超音速的Bloch弯曲波分量辐射。由于圆柱壳体表面存在曲率,亚音速的弯曲波也能辐射极小部分能量到远场,并形成频带极窄的共振峰。加周期纵肋圆柱壳在周向是一种无限周期结构,存在多阶次的Bloch弯曲波。低于水中声波数的Bloch弯曲波分量能够通过相位匹配的方式高效辐射到远场。Bloch弯曲波的辐射存在一定的频率下限,其下限与纵肋的间距有关,纵肋间距越大辐射的频率下限就越低。

关键词：周期性结构 Bloch弯曲波声辐射

水下加筋圆柱壳声辐射特性分析的改进精细传递矩阵法

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振动与冲击 2017年第22期36卷 131-137页

作者：庞福振吴闯王献忠姚熊亮哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 海军装备研究院北京100161 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Flügge壳体振动理论,将改进精细传递矩阵法应用于水下加筋柱壳声辐射问题的求解;通过应用加法定理和增量存储,改进非齐次项求解方法,构造了加筋圆柱壳的辐射噪声改进精细传递矩阵法。分析了边界条件、结构损耗因子、流体介质以及... 详细信息

基于Flügge壳体振动理论,将改进精细传递矩阵法应用于水下加筋柱壳声辐射问题的求解;通过应用加法定理和增量存储,改进非齐次项求解方法,构造了加筋圆柱壳的辐射噪声改进精细传递矩阵法。分析了边界条件、结构损耗因子、流体介质以及壳体厚度对加筋圆柱结构声辐射的影响。研究表明,当边界条件从自由、简支到刚固,结构对外辐射声压逐渐降低;随着结构损耗因子的增大,结构对外辐射声压大体上逐渐降低。

关键词：非齐次项精细积分传递矩阵加筋圆柱壳振动声辐射

复杂隔振结构激励下弹性基础振动及声辐射分析

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振动工程学报 2015年第6期28卷 902-909页

作者：孙瑶杨铁军梁伟龙陈冰黄迪哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对隔振结构-弹性基础耦合结构向外声辐射问题,采用刚体理论及改进的傅里叶级数方法建立以任意边界弹性板为基础的双层隔振耦合结构数学模型。采用瑞利-里兹方法得到整个耦合结构的强迫振动响应,继而通过提取表面振速分布计算基础弹性... 详细信息

针对隔振结构-弹性基础耦合结构向外声辐射问题,采用刚体理论及改进的傅里叶级数方法建立以任意边界弹性板为基础的双层隔振耦合结构数学模型。采用瑞利-里兹方法得到整个耦合结构的强迫振动响应,继而通过提取表面振速分布计算基础弹性板向外的辐射声功率。根据隔振结构的布置情况,以隔振器安装点的振动作为表征,探讨了耦合结构振动模态与基础板声辐射模态之间的耦合对应关系。最后计算并分析了基础边界条件对基础板向外辐射声功率的影响。

关键词：双层隔振弹性基础耦合结构声辐射边界条件

有限长加筋圆柱壳水下声辐射的精细传递矩阵法

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船舶力学 2017年第4期21卷 503-511页

作者：王献忠江晨半计方方月明高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉理工大学交通学院船舶、海洋与结构工程系武汉430063 中国舰船研究院北京100192

基于传递矩阵法,结合非齐次项的精细积分方法,提出了一种求解加筋圆柱壳动响应的精细传递矩阵方法。该方法基于圆柱壳结构的一阶振动微分方程,得到加筋圆柱壳的场传递矩阵和点传递矩阵,结合非其次项的精细积分方法和增维存储的办法考虑... 详细信息

基于传递矩阵法,结合非齐次项的精细积分方法,提出了一种求解加筋圆柱壳动响应的精细传递矩阵方法。该方法基于圆柱壳结构的一阶振动微分方程,得到加筋圆柱壳的场传递矩阵和点传递矩阵,结合非其次项的精细积分方法和增维存储的办法考虑广义声压激励的作用。利用流固耦合交界面处的连续条件,实现声压系数的求解。开展了模态收敛性分析,并将数值计算结果与试验结果进行对比,验证方法的有效性。同时分析了边界条件及环肋数目等对声辐射的影响。

关键词：加强筋圆柱壳声辐射精细传递矩阵法

辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响

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振动与冲击 2009年第1期28卷 112-117页

作者：方锐肖新标金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

为了分析不同车轮辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响,建立了车轮有限元-边界元混合振动声辐射模型。首先,根据车轮实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用分块Lanzos法求解结构的特征值问题,然后采用模态叠加法计算车... 详细信息

为了分析不同车轮辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射特性的影响,建立了车轮有限元-边界元混合振动声辐射模型。首先,根据车轮实际拓扑结构建立三维实体有限元模型,采用分块Lanzos法求解结构的特征值问题,然后采用模态叠加法计算车轮结构在法向单位力激励下的动态响应,将车轮外表面的速度处理成声学边界元的输入,计算车轮的辐射噪声。数值计算中,考虑了S型、直型和波浪型三种辐板型式和轮缘、名义滚动圆处和车轮外侧三个轮轨接触点位置。结果表明,辐板型式和轮轨接触点位置对车轮声辐射具有较明显的影响。而且,不同辐板型式车轮在不同轮轨接触点位置下的声辐射特性也不尽相同。数值分析可以为低噪声车轮的选型提供一定的参考。

关键词：轮轨噪声声辐射铁路车轮辐板型式接触位置

基于光滑有限元的加筋板静力自由振动和声辐射分析

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中国造船 2019年第2期60卷 13-28页

作者：肖倩朱仁传上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心

基于光滑有限元思想给出了一个适当“软化”的有限元模型分析方法,即对原有的应变场分别运用基于边和节点的应变光滑技术进行光滑操作,构建边光滑Mindlin板单元和带权节点光滑三维简化梁单元,结合离散剪切间隙技术对加筋板的静力、自由... 详细信息

基于光滑有限元思想给出了一个适当“软化”的有限元模型分析方法,即对原有的应变场分别运用基于边和节点的应变光滑技术进行光滑操作,构建边光滑Mindlin板单元和带权节点光滑三维简化梁单元,结合离散剪切间隙技术对加筋板的静力、自由振动和声辐射问题进行了分析.在声辐射分析中,运用瑞利积分求得结构的声辐射阻抗从而对结构进行分析.由于模型得到了适当的“软化”且成功避免了低阶Reissner-Mindlin板单元在弯曲过程中的横向剪切自锁问题,使得计算精度大大提高.数值计算结果表明,与传统的有限元相比,本模型能实现以低阶单元达到高精度的计算结果,且收敛速度更快.

关键词：加筋板结构静力自由振动光滑有限元声辐射离散剪切技术

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敷设手性覆盖层加筋梁低频振动和声辐射特性

振动与冲击 2014年第11期33卷 178-183页

作者：朱大巍黄修长华宏星肖锋上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

基于结构声辐射机理可知,在低频区域结构的声辐射功率和声辐射表面的振速幅值和分布形状(声辐射效率)相关,抑制振动和改变振速分布可以降低结构的声辐射功率。在结构表面敷设一层覆盖层用来隔开结构和流体区域,可以降低声辐射面的振动... 详细信息

基于结构声辐射机理可知,在低频区域结构的声辐射功率和声辐射表面的振速幅值和分布形状(声辐射效率)相关,抑制振动和改变振速分布可以降低结构的声辐射功率。在结构表面敷设一层覆盖层用来隔开结构和流体区域,可以降低声辐射面的振动和改变振速分布。手性结构覆盖层由中心圆柱和四周韧带连接而成,具有协调变形机制,当手性结构中圆柱和韧带发生弯曲变形时,可以将不均匀结构高声辐射效率的振速分布形状转变为覆盖层表面低声辐射效率的振速分布形状并且覆盖层表面的法向振动幅值小于不均匀结构表面的法向振动幅值,实现不均匀结构声辐射抑制。加筋结构是不均匀结构,使用加筋梁模型可以反映出不均匀结构的声辐射机理。建立敷设和不敷设手性覆盖层加筋梁结构的二维有限元/边界元模型,利用Raleigh积分公式研究了其振动特性和声辐射特性。通过对比敷设和不敷设手性覆盖层加筋梁模型的声辐射面,声辐射效率、法向均方根振速和声辐射功率,分析了手性覆盖层对加筋梁声辐射的抑制机理。计算结果表明:加筋梁敷设覆盖层后,声辐射面由加筋板梁表面为覆盖层表面;覆盖层声辐射面的声辐射效率低于加筋板表面的声辐射效率。谐响应分析表明:手性覆盖层不能有效的抑制加筋梁的振动但是可以有效的抑制加筋梁传递到覆盖层声辐射面的振动,并且对加筋梁的声功率辐射有较好的抑制作用。

关键词：手性覆盖层不均匀结构加筋梁声辐射