检索结果-南通市图书馆

结构声辐射的振动模态分析和声辐射模态分析研究

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声学学报 2004年第3期29卷 200-208页

作者：黎胜赵德有大连理工大学船舶工程系大连116024

基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元法、Rayleigh积分和边界元法对结构声辐射进行了振动模态分析和声辐射模态分析研究。振动模态间的耦合对辐射声功率影响的研究表明: 结构各阶振动模态自身对结构辐射声功率的贡献是增大结构的... 详细信息

基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元法、Rayleigh积分和边界元法对结构声辐射进行了振动模态分析和声辐射模态分析研究。振动模态间的耦合对辐射声功率影响的研究表明: 结构各阶振动模态自身对结构辐射声功率的贡献是增大结构的辐射声功率,而振动模态间的耦合可能会增大结构辐射声功率,也可能会减小结构辐射声功率,或对辐射声功率没有影响。而且,当振动模态间的耦合作用对辐射声功率的影响不大时,采用振动模态控制可取得较好的减振降噪双重控制效果。将混合的Helmholtz积分方程方法用广义逆引入到三维复杂结构声辐射分析的声辐射模态公式中,解决了特征频率下解不唯一问题。还研究了正方形封闭空间结构声辐射模态的辐射效率和形状,并对结构声辐射的振动模态控制和声辐射模态控制进行了讨论。

关键词：结构声辐射振动模态有限元法 Rayleigh积分模态分析声阻抗矩阵

高速铁路简支梁车桥耦合振动与结构声辐射研究

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高速铁路简支梁车桥耦合振动与结构声辐射研究

作者：任伟石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着生活水平的提高和高速铁路的快速发展,列车通过桥梁时结构振动引发的噪声逐渐受社会所关注。桥梁在我国轨道交通中广泛使用,列车通过时使箱梁各板件产生振动,振动作用下便产生了噪声。桥梁结构噪声优势频段为200Hz以下,长期处于低... 详细信息

随着生活水平的提高和高速铁路的快速发展,列车通过桥梁时结构振动引发的噪声逐渐受社会所关注。桥梁在我国轨道交通中广泛使用,列车通过时使箱梁各板件产生振动,振动作用下便产生了噪声。桥梁结构噪声优势频段为200Hz以下,长期处于低频噪声空间中会对人体健康产生伤害。在此背景下,对桥梁车桥耦合振动及结构噪声辐射特性的研究有重要的实际工程意义。首先介绍了车线桥运动方程、轮轨接触模型、声学基本概念以及基于亥姆霍兹方程边界元法。基于上述理论,在ANSYS中建立了非标准跨度40 m简支梁桥模型,UM中建立31个自由度车辆模型和轨道模型,联合仿真对车桥系统动力响应进行求解并评价。然后在VA-one中建立桥梁有限元模型,将频域下竖向轮轨力加载至箱梁,以动力响应为边界条件,运用边界元法求解桥梁结构声辐射特性。最后通过改变相关参数寻找减振降噪的方法。研究表明:当列车以不同速度经过桥梁时,车桥子系统动力响应结果均满足规范要求,各指标与行车速度呈现非线性关系;桥梁动力响应时程曲线呈现周期性波动,由加速度频谱曲线可知各板件振动噪声集中于200 Hz以下,属于低频噪声。结构噪声峰值频率为31.5 Hz,与各板件振动峰值频率基本一致,这表明箱梁振动影响噪声辐射。由声场云图可知,噪声主要分布于梁体上方和梁体下方,梁体上方声压级大于梁体下方;频率较低时指向性单一,频率较高时辐射噪声表现为多指向性,行车侧指向性较另一侧强。随着车速的增加,各场点声压级表现为增大趋势,因此控制合理车速可以减小振动响应从而减小结构噪声。通过增大弹性模量增加桥梁刚度可以减小板件振动响应,从而降低结构噪声。在翼缘板下设置翼缘斜撑可以减小翼缘板振动响应,对声场部分区域降噪效果明显。安装全封闭声屏障时,在声屏障振动噪声影响下,各场点声压级均有所增大,因此需要对声屏障振动噪声进行研究。最后研究了直立式声屏障对结构噪声的影响,不考虑声屏障振动噪声,仅对降噪效果进行研究,结果表明远场区域总声压级降低2.4 d B左右,与声屏障对高频噪声的降噪效果相比,声屏障对低频噪声降噪作用不明显。

关键词：简支梁车桥耦合结构声辐射边界元法影响因素

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声场匹配波叠加法的水下结构声辐射预报

声学学报 2013年第2期38卷 137-146页

作者：陈鸿洋商德江李琪刘永伟哈尔滨工程大学水声技术国家级重点实验室哈尔滨150001

提出了一种适用于典型结构声辐射预报的声场匹配波叠加方法。该方法利用少量的参考点声压,通过声场匹配搜索等效源分布,得到最小二乘意义下的最优等效源位置。并研究了表面振动测点位置、数目及振动分布的离散性对声场预报精度的影响。... 详细信息

提出了一种适用于典型结构声辐射预报的声场匹配波叠加方法。该方法利用少量的参考点声压,通过声场匹配搜索等效源分布,得到最小二乘意义下的最优等效源位置。并研究了表面振动测点位置、数目及振动分布的离散性对声场预报精度的影响。最后在半空间消声水池中,对两端带帽圆柱壳的声辐射预报进行了试验验证。结果表明:等效源最佳位置一经确定,即可利用结构的表面振速,对不同激励下的该结构进行声辐射预报。该方法在较宽频段内对不同的振动分布有较好的适应性。

关键词：结构声辐射预报精度场匹配波叠加法表面振动水下最佳位置等效源

PVDF阵列构建结构声辐射有源控制误差传感策略

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振动工程学报 2013年第5期26卷 797-806页

作者：马玺越陈克安玉昊昕丁少虎西北工业大学航海学院陕西西安710072

结构声有源控制是抑制低频声辐射的有效方案,误差传感策略是实现该系统需解决的问题。通过矩形小块PVDF阵列采集结构表面振动信息实现波数变换,在波数域构建传感策略实现误差信号的检测。首先对平板的振动响应建模,然后以波数域辐射声... 详细信息

结构声有源控制是抑制低频声辐射的有效方案,误差传感策略是实现该系统需解决的问题。通过矩形小块PVDF阵列采集结构表面振动信息实现波数变换,在波数域构建传感策略实现误差信号的检测。首先对平板的振动响应建模,然后以波数域辐射声功率为基础,通过对结构表面加速度或PVDF输出电荷作连续与离散波数变换来构建误差信号,实现误差传感策略。最后通过实例计算来验证误差传感方案的有效性,并给出其具体的实现步骤。结果表明,构建的误差信号与结构的辐射声功率信息相关性强,且用少量PVDF薄膜采样即可获得满意的降噪效果。

关键词：结构声辐射有源控制波数变换误差传感策略

基于分布式体积速度传感的结构声辐射有源控制实验研究

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声学学报 2009年第4期34卷 342-349页

作者：靳国永刘志刚杜敬涛杨铁军哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

以简支矩形薄板为研究对象,首先在波数域内对结构振动体积速度与辐射声功率的关系进行分析,推导出反映结构模态对体积速度贡献规律的数学表达式。在此基础上,结合PVDF(Polyvinylidene Fluoride)压电薄膜的电荷输出方程,利用三角函数的... 详细信息

以简支矩形薄板为研究对象,首先在波数域内对结构振动体积速度与辐射声功率的关系进行分析,推导出反映结构模态对体积速度贡献规律的数学表达式。在此基础上,结合PVDF(Polyvinylidene Fluoride)压电薄膜的电荷输出方程,利用三角函数的正交性,给出一种方法来设计体积速度传感器,并针对具体模型进行了结构体积速度测量实验。结果表明,所设计的分布式体积速度传感器具有较好的传感精度。在此基础上,利用所设计的传感器进行了结构声辐射有源控制实验研究,分别针对单频和带宽信号激励情况下的有源控制实验取得了满意的控制效果,从而验证了本文PVDF体积速度传感器设计方法的正确性以及通过PVDF膜传感结构声辐射并作为误差传感器进行有源控制的有效性。

关键词：速度传感器结构声辐射有源控制控制实验分布式体积 PVDF膜设计方法

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基于近场声压传感的结构声辐射有源控制

声学学报 2005年第1期30卷 63-68页

作者：陈克安尹雪飞西北工业大学航海工程学院西安710072

为了解决有源声学结构中误差信息的传感问题,提出利用近场声压估算结构声辐功率的方法。首先推导了基于近场声压的声辐射功率计算公式,然后针对单频和宽带辐射噪声,提出了不同的有源控制目标函数,推粤了相应的计算有源控制效果的公式,... 详细信息

为了解决有源声学结构中误差信息的传感问题,提出利用近场声压估算结构声辐功率的方法。首先推导了基于近场声压的声辐射功率计算公式,然后针对单频和宽带辐射噪声,提出了不同的有源控制目标函数,推粤了相应的计算有源控制效果的公式,并借助计算机仿真研究了影响有源控制效果的各种因素。最后探讨了实际条件下实现有源控制误差信息传感的各种方法。结果表明:有限阶声压辐射模态和近场均方声压都可以作为自适应声学结构的目标函数。

关键词：近场传感辐射模单频声压宽带自适应结构声辐射推导目标函数

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基于ATV的内燃机结构声辐射预测技术研究

内燃机工程 2005年第5期26卷 39-42页

作者：张保成左正兴冯慧华廖日东中北大学车辆与动力工程系太原030051 北京理工大学机械与车辆工程学院

基于声传递向量(ATV)的概念,研究探讨了ATV技术在内燃机结构辐射噪声仿真预测上的应用方法和途径。以某四缸柴油机为例,利用ATV技术,计算得到了整机结构辐射声功率、外场域点声压(级)、结构面板声学贡献、辐射效率等声学响应。在内燃机... 详细信息

基于声传递向量(ATV)的概念,研究探讨了ATV技术在内燃机结构辐射噪声仿真预测上的应用方法和途径。以某四缸柴油机为例,利用ATV技术,计算得到了整机结构辐射声功率、外场域点声压(级)、结构面板声学贡献、辐射效率等声学响应。在内燃机研制过程中,基于振动和声压域之间振-声关系的ATV技术,是快速进行振-声响应预测的一个有效方法。

关键词：内燃机结构声辐射噪声 ATV

基于平面声源实施结构声辐射有源控制的理论研究

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声学学报 2003年第4期28卷 289-293页

作者：陈克安 G.H.柯谱曼西北工业大学环境工程研究所西安710072 宾夕法尼压州立大学声学与振动中心美国pa16802

研究了利用分布式平面声源对结构声辐射进行有源控制的问题。首先建立了系统的数学模型,然后推导了有源控制条件下次级声源的强度和声功率降低的计算公式。在实际应用中,次级声源参数(面积大小、安放位置、个数等)对控制效果有重要影响... 详细信息

研究了利用分布式平面声源对结构声辐射进行有源控制的问题。首先建立了系统的数学模型,然后推导了有源控制条件下次级声源的强度和声功率降低的计算公式。在实际应用中,次级声源参数(面积大小、安放位置、个数等)对控制效果有重要影响,本文基于有源控制的物理机理和数值仿真研究这些问题。结果表明:一般情况下,次级声源板的振动模态分布与初级结构振动模态分布不相同,因此,在低频范围内,需要至少4个分布式次级声源,方能有效地控制初级结构声辐射。

关键词：平面声源结构声辐射有源控制次级声源强度声功率物理机理振动模态分布数值仿真

弹性圆柱壳结构的有源结构声辐射控制研究(英文)

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船舶与海洋工程学报：英文版 2011年第1期10卷 88-97页

作者：靳国永刘小玲刘志刚 College of Power and Energy Engineering Harbin Engineering University China Shipbuilding Information Center

A numerical and experimental study was presented on active control of structurally radiated sound from an elastic cylindrical shell.An analytical model was developed for the active structural acoustic control (ASAC) of the cylindrical shell.Both global and local control strategies were considered.The optimal control forces corresponding to each control strategy were obtained by using the linear quadratic optimal control theory.Numerical simulations were performed to examine and analyze the control performance under different control strategies.The results show that global sound attenuation of the cylindrical shell at resonance frequencies can be achieved by using point force as the control input of the ASAC system.Better control performance can be obtained under the control strategy of minimization of the radiated sound power.However,control spillover may occur at off-resonance frequencies with the control strategy of structural kinetic energy minimization in terms of the radiated sound power.Considerable levels of global sound attenuation can also be achieved in the on-resonance cases with the local control strategy,i.e.,minimization of the mean-square velocity of finite discrete locations.An ASAC experiment using an FXLMS algorithm was implemented,agreement was observed between the numerical and experimental results,and successful attenuation of structural vibration and radiated sound was achieved.

关键词：圆柱壳结构结构声辐射弹性圆柱壳主动控制最优控制理论 FXLMS算法控制策略数值模拟