基于时域声辐射模态的板结构振动H∞主动控制

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.     

基于声辐射模态获取振动结构体积速度和能量分布

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。     

叶片出口边侧斜对船用离心泵外辐射噪声的影响

以125CLLA-13型船用离心泵为研究对象,分析叶片出口边侧斜对船用离心泵外辐射噪声的影响.首先对出口边非侧斜和侧斜2种叶轮模型泵进行了全流场瞬态数值计算,提取蜗壳及泄漏流道壁面脉动激励作为载荷,对原模型泵进行基于模态响应的振动计算,并试验验证了振动噪声数值预测的可行性.进一步以提取的载荷对2种叶轮模型泵进行了基于声振耦合的外辐射噪声计算,结果表明:相同工况下2种叶片出口方式模型泵声功率频谱变化趋势基本一致,侧斜出口模型泵声功率级明显低于非侧斜出口模型泵声功率级LW,声功率级均在叶频(BPF)处最大,且叶频处声功率级在设计工况下最小,在小流量工况下最大;离心泵外辐射噪声分布具有一定偶极性和指向性,各工况下侧斜出口模型泵指向性声压整体较非侧斜模型泵有所减小,设计工况下指向性声压最小,小流量工况下指向性声压最大,从降噪角度考虑,侧斜出口方式优于非侧斜出口方式.该研究可为船用离心泵减振降噪设计提供参考.     

柴油机噪声源识别的研究

通过振动速度测量和声强测量相结合的方法对某柴油机进行了表面噪声源识别的研究。首先通过试验测量了柴油机各主要噪声辐射部件的表面振动 ,并通过合理的简化确定了辐射比 ,然后利用测量得到的表面振动速度计算了各部件辐射声功率和柴油机整机声功率 ,整机声功率计算结果和实际测量结果吻合较好 ,说明柴油机表面振动速度测量技术能够较好地用于噪声源识别的研究。     

拓扑优化技术在降低正时齿轮罩辐射噪声中的应用

应用Altair Hyperworks 的OptiStruct优化模块,采用拓扑优化技术,对某柴油机正时齿轮罩进行了优化,得到了最佳的质量分布,据此进行了结构改进,使该正时齿轮罩的模态振型避开正时轮系啮合激励频段,进而降低辐射噪声.通过有限元法和边界元法联合求解得知新正时齿轮罩辐射声功率降低了2.4dB,对比实验验证了计算结果.     

离心泵作透平壳体模态分析

离心泵反转作透平是一种回收液体余压能的理想方法,泵壳的模态分析对泵作透平的振动性能至关重要.为了掌握泵作透平下,壳体模态对振动激发噪声辐射规律的影响,验证泵壳有限元模型的准确性,针对离心泵泵壳结构特点设计并搭建了模态试验台,采用捶击法对泵壳进行了试验模态分析,对离心泵壳体进行三维建模与有限元分析,进行试验与数值分析结果的对比.结果表明:壳体各阶模态均为独立模态,且相互正交,可认为试验模态识别精度得到检验,试验模态结果具有较高的可信度.建立的有限元模型能够较好地反映实际结构的动态特性,可用于基于模态求解的振动辐射噪声特性分析.     

基于流固耦合效应的梯级泵站输水管道振动特性分析

为解决管道结构固有振动特性分析中选取高精度流固耦合模型的方法问题,以景电工程中梯级泵站输水管道为研究对象,运用附加质量法和直接耦合法原理,建立不同的流固耦合模型,对其进行固有模态特征提取,并将求解结果与SSI法模态辨识结果对比。结果表明:直接耦合法模型的结果与SSI法辨识结果吻合得较好,最大误差为3.62%,同阶次的计算精度均优于附加质量模型,频率间隔小,弥补了附加质量模型出现的模态缺失现象;直接耦合模型的计算结果在模拟阶数和精度方面都优于附加质量模型,能较好地反映管道结构的固有振动特性,可在复杂管系结构的动力特性分析中应用。     

叶片不等间距对离心泵水动力噪声的影响

以一台六叶片单级单吸立式离心泵为研究对象,研究了叶片不等间距对离心泵流体诱导噪声的影响。首先基于转子自动平衡理论建立了3种叶片不等间距叶轮模型,并对模型泵全流场进行了CFD数值计算,以提取蜗壳及泄露流道壁面偶极子声源。通过振动试验与基于模态响应的振动计算结果对比,验证了模型泵振动噪声数值预测的可行性,并进一步借助直接边界元法完成了水动力噪声计算。对比叶片不等间距叶轮与原叶轮模型计算结果,分析表明:叶片不等间距布置后泵总声功率级与声压级频谱均整体明显降低,但各不等间距模型总声功率级差距较小,最大仅为0.5%;除原叶频及谐频处声压级峰值外,叶片不等间距模型在145 Hz及其谐频上产生了新的声压级峰值,噪声能量更分散,噪声频谱更平稳;最小角间距θmin=50°时模型更能兼顾叶频和145 Hz处辐射噪声特性,噪声性能更优。     

客车车身振动仿真分析

首先建立了汽车车身结构的有限元模型,并进行了有限元计算模态分析;通过比较计算模态和试验模态,验证了车身结构有限元模型的正确性;基于模态分析的结果,提出了车身减振的改进方案,并且对改进前后的车身结构进行动态特性仿真分析,仿真分析结果表明,该改进方案能有效减轻车身结构的振动,可以作为控制车身振动,进而控制车内低频噪声的一条途径。     

运动轿车白车身试验模态分析

首先设计了白车身试验悬挂系统,然后运用试验模态分析方法,测得了结构的频响函数,通过对频响函数的分析,确定了车身的模态特征。试验结果表明,测试系统组建满足精度要求,参数辨识结果有效可靠;文章还对出现共振和局部振动的结构进行了分析,为设计人员改进结构设计提供了依据。     

基于有限元和边界元法的油底壳低噪声结构设计

采用有限元法和边界元法联合求解技术进行了柴油机油底壳结构振动和表面噪声的数值模拟研究.建立了油底壳的有限元模型和半消声室辐射声场边界元模型,通过模拟计算提出了增加材料阻尼和提高结构刚度两个方面改进设计方案.结果表明,随着阻尼的增大,高频噪声降低明显;提高结构刚度,可以减小表面振动,但同时辐射效率也会增大.并通过试验验证了计算的正确性.     

抽蓄机组甩负荷过程压力脉动及流动噪声仿真

为了研究水泵水轮机发电模式下甩负荷过渡过程压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响,以国内某抽水蓄能电站机组为研究对象,基于网格壁面滑移技术与分离涡湍流模型,通过ANSYS软件对瞬态流场进行数值模拟计算,并将所得流场信号作为声场源在LMS软件中进一步开展流动诱导噪声的仿真.结果表明因2个无叶区流态分别受动静干涉(固定导叶与...     

垂直轴风力机翼型涡流噪声的数值分析

为了了解垂直轴风力机翼型涡流噪声特性,以LUT翼型为研究对象,首先利用Fluent进行流场分析,流场计算选用DES湍流模型,再结合Lighthill声类比方法计算翼型周围声场,将数值模拟计算得到的气动特性相关数据与该翼型的风洞试验结果作对比分析,同时分析了不同攻角对该翼型气动噪声特性的影响,最后研究了在攻角为8°时不同雷诺数对该翼型的声压级指向性特征影响.结果表明:数值计算所得气动数据与风动试验数据拟合良好,建立的仿真模型、网格质量和边界条件合理有效;随攻角增加,翼型涡脱落从尾缘向前缘推进,同时涡流脱落强度增大,气动噪声增强;随着雷诺数的增加,翼型四周声压级先增加后减小;雷诺数与声压级关联较大,控制叶片雷诺数有助于降低叶片噪声,为该翼型适用于低噪声垂直轴叶片提供理论基础.     

柴油机气缸内工质辐射物性参数计算模型

对Ｇ４１３５型直喷式柴油机建立了一个辐射多区多维模型,包括缸内工质的几何空间模型、辐射温度模型,以及辐射发射系数、吸收系数及燃料油滴的散射系数模型。综合考虑碳烟的形成和氧化过程提出了一个新的辐射温度模型,代替过去仅用平均气体温度作为辐射温度的简单方法,并分析了在不同工况条件下,各区域平均吸收系数的变化趋势。结合实验数据进行了编程计算,计算所得的气缸内工质辐射物性参数结果及其变化趋势与实验相吻合,这     

农用柴油发动机噪声污染分析

柴油发动机广泛应用于各类农业机械中,由其带来的噪声污染也日益严重.为研究柴油机的整机噪声,利用声强测试技术中的p-p法,对某型农用六缸柴油发动机进行实测.通过对发动机各包络面上声强分布和声功率测试结果的分析,确定了其噪声源的位置、声功率的大小、主要噪声频率及整机辐射强度,为控制柴油发动机噪声污染提供了理论依据.     

振速法在汽车变速器噪声在线检测中的应用

基于壳体结构声振耦合理论,提出了一种由变速器振动面上的代表性测点的振动速度求该振动面辐射的噪声,再由各主要振动面辐射的噪声求变速器辐射的总噪声声压级的方法。试验证明该方法简单、快捷、准确,能够适用于汽车变速器或其他具有封闭箱体结构的噪声在线检测。     

基于功率跟随的混联混合动力汽车控制策略

针对某混联式汽车布置形式,分析确定了车辆行驶模式、模式切换过渡算法、行星排运动学限制模型,提出了基于功率跟随的整车控制策略.利用Cruise和Matlab软件,在Udc-auto循环工况下进行联合仿真.仿真结果表明:模式切换稳定,车速跟踪效果好,在车辆中高速加速工况下,可以控制发动机在最低燃油消耗线附近,控制策略和算法是可行的.同传统车辆相比,混合动力汽车控制策略可以实现在同一循环工况下节油55.42%.     

车身模态分析与振型相关性研究

对某车辆车身进行了计算模态分析，得到其计算振频以及相应的振型，并通过试验得到试验模态频率及振型，对计算模态和试验模态进行振型相关性分析，将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来，验证了车身有限元模型，为车身结构设计提供了依据。