针对某轴系—艇体缩比试验模型,首先进行动力学建模,并利用试验数据对模型参数进行修正。在此基础上将振动模型利用直接边界元法进行进一步延伸分析,对螺旋桨纵、横激励力作用下壳体的声辐射特征进行预测,得到两种激励力下典型模态的壳体表面声压和远场声压分布特性,并从能量角度对耦合系统的声辐射特性进行分析,给出轴系—艇体耦合系统水下声辐射特性。
深沟球轴承作为旋转机械中的重要零件,其运行状态直接影响机器的性能和寿命。对SKF 60200系列深沟球轴承各部件固有频率进行计算,得到各阶固有频率随轴承尺寸变化的趋势;对深沟球轴承各部件的故障通过频率进行统计分析,得到了轴承故障通过频率的分布情况;以6205-2RS JEM SKF深沟球轴承为对象,分析轴承外圈故障状态下和正常状态下振动信号的特征,为轴承的故障特征分析提供指导。
通过采集不同速度的各类型机动车噪声数据,对噪声的频谱和不同频段的能量比率进行分析和比较,得到不同速度下的各类型机动车噪声的频率特性。结果表明,大部分机动车噪声能量主要集中在400 Hz到2.5 kHz之间,其中小型车噪声能量以1 kHz到2.5 kHz的频段为主,大型车噪声能量主要在400 Hz到2.5 kHz均匀分布,中型车噪声能量分布特征介乎两者之间,而公交车噪声能量则以10 Hz到315 Hz的低频段为主;随着速度的增加,中、小型车噪声能量分布频段更为集中,大型车噪声频率分布与速度关系不明显,公交车低频段噪声能量比率有所提高。
基于3D有限元法和隔声计算理论,将百叶窗叶片考虑成多孔吸声材料,建立开孔声屏障声学有限元隔声计算模型,并基于此模型分析泡沫铝材料属性对百叶窗声屏障隔声性能的影响。隔声计算模型通过现有理论与试验结果对比验证,理论验证不考虑泡沫铝材料,试验对比验证考虑泡沫铝材料。基于验证后的有限元隔声计算模型,调查泡沫铝材料流阻率和降噪系数对百叶窗声屏障隔声性能的影响。结果表明,声屏障计权隔声量与泡沫铝流阻率近似为线性关系,并且泡沫铝材料流阻率越小越好;声屏障计权隔声量与泡沫铝降噪系数呈指数关系,当降噪系数大于0.55时,进一步提高吸声材料的降噪系数对百叶窗声屏障隔声量影响较小。
许多城市引入了电动汽车作为出租车和公交车。以电动汽车和燃油汽车为研究对象,通过实测数据,分析比较小型电动汽车、小型汽油车以及电动公交车、柴油公交车在不同行驶速度下的最大A声级及频谱特性。为城市交通噪声污染防治提供数据参考。
对笔记本电脑散热系统的噪声进行测试分析,得到各部分噪声的特性,确定风扇出口噪音是主要噪声源,建立风扇转速与笔记本电脑出口处噪声的关系。通过散热系统的流场分析,发现散热翅片出口夹角影响散热系统冷却风的风量和风压,而对噪声的影响不大,由此提出优化散热翅片出风角,提高散热效率,从而降低风扇转速,达到减低散热系统噪声的目的。实验表明出风口优化后,风扇转速可降低16.8 %,散热系统噪声下降2.0 dB(A)。
针对伺服系统谐振抑制中,陷波滤波器的深度和宽度不合理而使谐振抑制不理想的问题,提出陷波滤波器谐振抑制参数优化方法。利用速度偏差的FFT变换得到谐振频谱图,以最大幅值处的频率确定陷波频率;在频谱图上以曲线任意点的幅值与最大幅值的比值确定深度参数,并且以所对应的频率与谐振频率的宽度确定宽度参数;为了保证参数的合理性,以滤波后谐振频率处的幅值为适应度,利用改进粒子群优化算法对陷波深度和宽度参数进行优化,避免因噪声干扰和负载变化而使陷波参数陷入局部最优。实验结果表明:该方法能在线分析机械谐振并且匹配最优参数,可以大幅度降低机械谐振。
传递损失是评价消声器声学性能的一个重要指标。提出了一种方法—管道声模态法代替传统方法估算传递损失。对进出口截面积较小的消声器进行计算和检验,与传统方法比较,结果基本吻合,且过程简单,提高传递损失的计算效率。对进出口截面积较大的消声器,中高频段由于大量高次波的出现,传统方法失效;但低频段管中声波以平面波为主,其结果与传统法一致。因此可以采用管道声模态法快速估算传递损失。
负刚度结构可用于系统的低频隔振,依据等效磁荷法建立矩形永磁铁的磁力和刚度解析模型,得到实现负刚度的最优磁铁布置和充磁方向,并设计三磁体型准零刚度隔振系统。仿真结果表明,矩形磁铁磁力和刚度计算模型准确,三磁体型准零刚度隔振器在不影响载荷性能的前提下具有优越的低频隔振性能。
基于有限元方法研究低雷诺数下微型四旋翼飞行器的气动特性和振动特性。建立微型四旋翼飞行器悬飞时的三维流场物理模型,给出边界条件,采用有限体积法对多个边界条件进行数值计算和分析,研究微型四旋翼飞行器在悬飞过程中的流场分布,揭示微型四旋翼飞行器的气动特性变化规律;此外,将气动载荷加载到结构分析模块,研究机身应力分布情况和流固耦合特性,得到机身最大应力所在位置及其振动特性。
论文分析了混合动力汽车的结构特点,研究了由于结构变化而带来的噪声与振动源及其特性的变化,提出了混合动力汽车噪声与振动源的控制措施,总结了混合动力汽车噪声与振动控制的难点及其发展趋势。
首先阐述了控制液压锤冲击噪声的重要性,介绍了冲击噪声的声学流固耦合理论及其有限元方法。根据冲击频谱的理论特性,分析了噪声与缓冲时间的关系,并利用有限元分析软件ANSYS/LSDYNA进行仿真,从而论证了通过延长缓冲时间来控制噪声方法的有效性。
传递损失试验是评价车用消声器消声性能的一种重要方法,但在试验中应注意声源的稳定性、声波的反射等问题。总结插入损失和传递损失的一些区别,指出应用传递损失测试消声性能的优点,结合大量的试验研究结果和经验,提出了在消声器传递损失测试中避免声波反射的一种新的测试方法,并着重讨论了消声器入口不同声学边界情况下传递损失的变化情况。
推进轴系的艉轴承负荷受螺旋桨、轴系对中等因素影响,不合理设计或安装可能导致轴承润滑不良,使轴颈与橡胶轴承间容易存在“粘着—滑动”状态,进而导致轴系的弯曲、扭转振动异常。通过简化的推进轴系模型,从机理上分析轴系在艉部橡胶轴承摩擦力作用下的弯-扭耦合振动特性及其主要影响因素,为识别轴系异常振动和噪声提供参考。
考察汽车传动轴振动特性的指标为1阶约束模态的频率。由此,某商用车传动轴在设计阶段进行模态仿真分析,虽然满足了设计要求,但在整车验证阶段却出现共振,产生了车内共鸣音。针对该问题,改进传动轴模态分析方法,并对传动轴结构进行优化设计,消除共振模态。通过主观评价和噪声测试证实效果良好。
基于电涡流原理提出一种新型的可用于航天器振动被动抑制的电涡流阻尼器。首先,依托数值仿真建立阻尼器的磁场和力学有限元分析模型,对阻尼器的性能进行分析计算。其次,在振动测试实验台上进行阻尼特性测试,获得了小位移0.1 mm、大位移1 mm下的1 Hz~50 Hz频率范围内正弦激励作用工况下的阻尼系数。然后根据Bouc-Wen滞回模型建立了阻尼器的力学模型,研究了负载、阻尼器结构、交变洛仑兹力之间的关系。研究结果表明这种新型的电涡流阻尼器在外载激励作用下能够输出与仿真结果较为接近的阻尼力,且阻尼系数随激励频率变化具有明显的规律性,根据仿真和实验结果建立的阻尼力力学模型可以很好地用于电涡流阻尼器的力学特性仿真分析。