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基于时域声辐射模态的板结构振动H_∞主动控制

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农业机械学报 2008年第7期39卷 183-187页

作者：宋丽艳姜哲江苏大学振动噪声研究所

基于时域声辐射模态,通过前几阶声辐射模态伴随系数使结构振动辐射的声功率最小化,建立了包含有干扰力和控制力的结构振动状态空间方程。基于H∞控制策略,以多个点力作动器为控制力源,建立以时域声辐射模态伴随系数为输出反馈的控制模... 详细信息

基于时域声辐射模态,通过前几阶声辐射模态伴随系数使结构振动辐射的声功率最小化,建立了包含有干扰力和控制力的结构振动状态空间方程。基于H∞控制策略,以多个点力作动器为控制力源,建立以时域声辐射模态伴随系数为输出反馈的控制模型。以简支板为例,分别作用1个和2个控制力,讨论了主动控制的效果。仿真计算表明,采用H∞控制策略可使辐射声功率明显降低,有效地实现了基于声辐射模态的主动控制策略。而且增加控制力个数后,辐射声功率进一步下降,同时M个作用力能抵消前M阶声辐射模态的声功率。

关键词：振动控制时域声辐射模态伴随系数

基于声辐射模态获取振动结构体积速度和能量分布

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农业机械学报 2007年第1期38卷 150-153,176页

作者：吴锦武姜哲江苏大学振动噪声研究所

控制振动板结构的体积速度是降低结构总声功率和振动能量的一种有效策略。在中低频时,体积速度与第一阶声辐射模态伴随系数近似成正比。在振动平板上测量少数点振动速度分布,利用声辐射模态正交性质,通过求解欠定方程组,得到所需要的声... 详细信息

控制振动板结构的体积速度是降低结构总声功率和振动能量的一种有效策略。在中低频时,体积速度与第一阶声辐射模态伴随系数近似成正比。在振动平板上测量少数点振动速度分布,利用声辐射模态正交性质,通过求解欠定方程组,得到所需要的声辐射模态伴随系数,从而得到体积速度和振动能量。数值分析表明,得到的体积速度和振动能量与理论值一致,并且利用上述方法可设计一套结构简单、操作性较强的控制系统。

关键词：主动结构声学控制声辐射模态体积速度振动能量

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广义混沌同步中的多稳定同步流形

物理学报 2008年第5期57卷 2761-2769页

作者：俞翔朱石坚刘树勇海军工程大学振动噪声研究所武汉430033

从构造驱动系统和响应系统之间的函数关系出发,一般性地研究了广义混沌同步中同步流形的多值性问题,并对同步流形的稳定性进行了分析,提出了多稳定同步流形存在的条件.利用该稳定性条件对两个实例进行了分析,一个为Genesio-Rssler耦合系... 详细信息

从构造驱动系统和响应系统之间的函数关系出发,一般性地研究了广义混沌同步中同步流形的多值性问题,并对同步流形的稳定性进行了分析,提出了多稳定同步流形存在的条件.利用该稳定性条件对两个实例进行了分析,一个为Genesio-Rssler耦合系统,另一个为具有二次、三次非线性的耦合Duffing系统,结果表明前者仅有唯一的稳定同步流形,而后者随着耦合强度的增加,从具有两个稳定的同步流形变为只存在一个稳定同步流形.

关键词：混沌同步多稳定性同步流形

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基于声辐射模态的有源控制解耦

声学学报 2009年第5期34卷 453-461页

作者：吴经彪姜哲朱利锋江苏大学振动噪声研究所镇江212013

在声辐射模态有源噪声控制策略框架下,选择压电陶瓷片作为控制作动器。根据前四阶声辐射模态形状特点提出了四种压电作动器位置布置方法。理论分析及数值计算表明,以这种方式布放的压电作动器不仅能有效地降低结构辐射的声功率,而且控... 详细信息

在声辐射模态有源噪声控制策略框架下,选择压电陶瓷片作为控制作动器。根据前四阶声辐射模态形状特点提出了四种压电作动器位置布置方法。理论分析及数值计算表明,以这种方式布放的压电作动器不仅能有效地降低结构辐射的声功率,而且控制过程中这四组作动器分工明确,从而将控制方程解耦。在控制前几阶声辐射模态声功率时可以将复杂的多输入/多输出控制系统转变为几个简单的、互相独立的单输入/单输出控制系统。

关键词：声辐射模态有源控制方程解耦压电作动器控制系统压电陶瓷片控制策略有源噪声

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基于声辐射模态讨论声能量辐射与传递

声学学报 2005年第2期30卷 125-131页

作者：姜哲江苏大学振动噪声研究所镇江212013

声辐射模态表示了振动声源表面的辐射模式。基于声辐射模态讨论了振动声源表面声能量辐射和声场中声能量传递的性质,给出声能量辐射和传递的模式。采用表面声强描述振动声源表面的声能量辐射,采用声强描述声能量在声场中的传递。表面声... 详细信息

声辐射模态表示了振动声源表面的辐射模式。基于声辐射模态讨论了振动声源表面声能量辐射和声场中声能量传递的性质,给出声能量辐射和传递的模式。采用表面声强描述振动声源表面的声能量辐射,采用声强描述声能量在声场中的传递。表面声强和声强可分解成两部分,一部分将辐射的声能量传递到远场;另一部分表现为振动声源与声场之间的能量交换。针对矩形板分析了声能量辐射和传递,数值计算结果与理论结果一致。结果表明基于声辐射模态讨论声能量辐射与传递是可行的和有效的。

关键词：声能量辐射声辐射模态能量传递辐射模式强可分解能量交换计算结果表面声源振动声场声强矩形板

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利用源强密度声辐射模态重建声场

物理学报 2014年第10期63卷 252-263页

作者：聂永发朱海潮海军工程大学振动与噪声研究所船舶振动噪声重点实验室武汉430033

为了利用声场中少量测点声压数据精确重建复杂结构的辐射声场,提出了源强密度声辐射模态分析理论和声场重建公式.在结构表面定义的空间上,利用以源强密度分布函数为参量的结构辐射声功率泛函表达式定义了一个线性自伴正辐射算子,该算子... 详细信息

为了利用声场中少量测点声压数据精确重建复杂结构的辐射声场,提出了源强密度声辐射模态分析理论和声场重建公式.在结构表面定义的空间上,利用以源强密度分布函数为参量的结构辐射声功率泛函表达式定义了一个线性自伴正辐射算子,该算子的特征函数为结构的源强密度声辐射模态.然后通过对矩形平板和带有半球帽的圆柱体的源强密度声辐射模态的分析,证明了源强密度声辐射模态具有空间滤波特性,并利用该性质建立了声场重建公式.球体仿真和平板实验验证了所提出的声场重建方法的可行性和稳健性.基于源强密度声辐射模态的声场重建方法简单,利用较少测点数据就可以获得较高的声场重建精度,特别适合于复杂结构的低频声场重建.

关键词：源强密度声辐射模态声场分布模态声场重建

通过PVDF传感器测量振动板结构的声辐射模态伴随系数

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振动与冲击 2005年第4期24卷 59-61页

作者：吴锦武姜哲江苏大学振动噪声研究所镇江212013

基于声辐射模态理论进行ASAC控制系统中的一个重要内容就是获得声辐射模态伴随系数。以简支板为例,设计了一种新的PVDF(POLYVINYLIDENE FLUORIDE聚偏氟乙烯)压电传感器,用来测量板的前3阶声辐射模态伴随系数。由仿真计算结果表明,在中... 详细信息

基于声辐射模态理论进行ASAC控制系统中的一个重要内容就是获得声辐射模态伴随系数。以简支板为例,设计了一种新的PVDF(POLYVINYLIDENE FLUORIDE聚偏氟乙烯)压电传感器,用来测量板的前3阶声辐射模态伴随系数。由仿真计算结果表明,在中低频率,测量第一阶声辐射模态伴随系数时,只需要在板布置两条PVDF传感器即可;测量第二、三阶声辐射模态伴随系数时,可在板上布置多条传感器能得到比较精确的结果。同时PVDF传感器测量的结果与理论相符,说明这种新型PVDF压电传感器的设计是可行的。

关键词： PVDF压电传感器声辐射模态伴随系数

基于PVDF压电传感器测量振动结构体积位移

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振动工程学报 2007年第1期20卷 73-78页

作者：吴锦武姜哲江苏大学振动噪声研究所江苏镇江212013

控制振动板结构的体积位移是降低结构总声功率的一种有效策略。本文以工程常见四端位移为零的振动板为例,提出一种新的压电式传感器的设计方法测量体积位移。利用正弦函数展开近似表示固定板振动位移,通过设计特殊形状的PVDF压电薄膜,使... 详细信息

控制振动板结构的体积位移是降低结构总声功率的一种有效策略。本文以工程常见四端位移为零的振动板为例,提出一种新的压电式传感器的设计方法测量体积位移。利用正弦函数展开近似表示固定板振动位移,通过设计特殊形状的PVDF压电薄膜,使PVDF输出信号为所需要的振动结构体积位移。结果表明这种体积位移传感器不仅适用四边简支、四边固定以及介于两者之间的边界条件板结构,而且作为一种误差传感器测量振动结构体积位移是可行的。并对实验数据进行了分析比较。

关键词：振动控制压电式传感器体积位移测量

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基于声辐射模态有源解耦控制的溢出机理研究

振动与冲击 2012年第3期31卷 79-83页

作者：田晓光姜哲江苏大学振动噪声研究所江苏镇江212013

基于声辐射模态有源控制,通过作动器位置布置可以使得控制过程解耦,通过对比解耦和非解耦两种控制方式,并对其控制结果进行讨论。发现解耦控制所需控制能量较小并且相对控制稳定,比非解耦控制有明显优势。并且两者在低频段都能取得良好... 详细信息

基于声辐射模态有源控制,通过作动器位置布置可以使得控制过程解耦,通过对比解耦和非解耦两种控制方式,并对其控制结果进行讨论。发现解耦控制所需控制能量较小并且相对控制稳定,比非解耦控制有明显优势。并且两者在低频段都能取得良好的控制效果,在频率较高时出现不同程度的控制溢出。在解耦控制的基础上,通过分析各阶声辐射模态辐射效率特点,作动器布置对称形式与声辐射模态对称形式的对应关系,揭示了溢出的机理。

关键词：声辐射模态主动控制溢出解耦