拼板结构的古筝共鸣面板振动模态研究

  目的  古筝共鸣面板的结构是影响其振动性能的重要因素之一,不同结构的共鸣面板发出的音质与音色会有所差异,迄今很少有学者就拼板古筝共鸣面板的振动发声特点展开研究。  方法  本研究以拼板古筝共鸣面板为研究对象,利用两种模态分析方法探讨其声学振动性能。采用实验模态分析法,运用数字信号处理技术对采集到的激励力信号和振动响应信号进行分析,经过数据转换求得系统的频响函数,进而得出各阶次共振频率及其对应模态振型;采用计算模态分析法,建立拼板结构共鸣面板的三维模型,运用有限元法对其进行离散,通过近似方法求解出各阶次共振频率及其对应模态振型。  结果  实验模态结果显示:拼板共鸣面板能够识别到的阶次有(0, n)和(1, n)阶,且多集中在(0, n)阶,(1, 4)、(1, 6)、(1, 7)和(1, 10)阶为沿横纹理方向和顺纹理方向弯曲振动叠加的复合振动,识别较困难。从振型上看,拼板共鸣面板各阶的模态振型相对清晰易识别。与实验模态结果相比,计算模态分析能够识别到选定阶次范围的所有阶次,所得振型图更加均匀且理想,而实验模态分析时个别阶次较难识别。拼板共鸣面板计算模态结果与实验模态结果呈显著的线性相关性,相关系数为0.999 6。  结论  从模态分析结果来看,相对整板结构,拼板共鸣面板各阶共振频率对应的模态振型整体清晰易识别,振动频率更高;从木材利用率方面来讲,相对于制作整板,拼板共鸣面板更有利于节约木材资源。通过两种模态分析结果综合对比,验证了计算模态分析应用于拼板结构古筝共鸣面板的振动模态研究具有可行性。      

琵琶共鸣面板的振动模态分析

为研究琵琶共鸣面板的声学振动性能，采用快速傅里叶变换频谱分析仪测定了共鸣面板在0～1 000 Hz频率范围内的各阶振动频率，并分析了各阶振动频率对应的振动模态。结果表明:共鸣面板的振动可以分成顺纹理方向弯曲振动、横纹理方向弯曲振动、顺纹理与横纹理方向弯曲振动叠加而成的扭转振动3种，但扭转振动的振型并不是简单地由2个方向的弯曲振动叠加而成；各阶振动振型基本呈y轴（顺纹理方向）对称，但并不完全呈x轴（横纹理方向）对称，这主要是由琵琶共鸣面板的仿梨形结构决定的；对于（0,n）、（1,n）、（2,n）、（3,n）的各阶频率，当n值由0逐步增大时，共振频率的变化具有相似的增长趋势。      

阮、月琴共鸣面板的振动特性

采用快速傅立叶变换频谱分析仪测定了阮、月琴共鸣面板在0～1 000 Hz频率范围内的各阶振动频率、声振动传播速度及声辐射强度,并分析了各阶振动频率对应的振动模态.对于阮,较易测得50、135、236.25、307.5、345、435、642.5、737.5 Hz等阶共振频率;对于月琴,较易测得56.25、111.25、...     

汽车轮胎振动试验模态分析

利用振动试验模态分析的方法对汽车轮胎的振动特性进行了系统的分析,在自由悬挂支承条件下,对３种汽车轮胎径向和切向激振测试信号的数据处理与分析,求出５阶振型的频率及其相应振型。同时,对不同结构特征的轮胎的使用性能也做了探讨。     

3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态研究

【目的】研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。【方法】以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对完全自由、四节点支承和两对边简支的足尺定向刨花板进行了模态灵敏度分析,分别确定这3种边界条件下对其长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量这3个弹性常数灵敏度最高的模态;通过试验模态分析测得足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶振动模态参数,并对比和分析其在这3种边界条件下的振动模态参数检测结果。【结果】计算和试验模态分析得到的这3种边界条件下足尺定向刨花板的前9阶模态振型形状和阶次分别是相同的;足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶模态中,除模态(m, 0)、(0, 2)和(1, 1)外,其余模态均为单一方向的弯曲和扭转或不同方向弯曲的叠加模态;用于计算足尺定向刨花板长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的最高灵敏度模态,在完全自由下为模态(2, 0)、(0, 2)和(1, 1),对应阶次分别为第2、4和1阶;在四节...     

足尺中密度纤维板振动模态分析

为了利用振动法无损检测足尺中密度纤维板整板的弹性模量,对足尺中密度纤维板的振动特性进行研究。为了求解足尺中密度纤维板在自由振动下的模态参数,对3种厚度的足尺中密度纤维板,分别进行计算模态分析和试验模态分析,并对其自由振动形式下,前3阶模态振型和频率进行对比和分析。结果表明:1)3种不同厚度的足尺中密度纤维板表现出了相同的振动模态形式:第一阶、第二阶振型都是沿着长度方向的弯曲振动,第三阶振型则是沿着宽度方向的弯曲振动;2)计算模态分析和试验模态分析所得到的频率结果有一定的差距,其中,第一阶模态计算频率稍小于试验频率,第二和第三阶模态计算频率均大于试验频率;但计算模态频率与试验模态频率间有很好的相关性,决定系数达到了0.981 6。     

框架—剪力墙结构自由振动的模态综合解法

In this paper, Frame-Shear wall structure is divided into frame substructure and shear wall substructure by cutting the connecting beams. The vibration equation for shear wall substructure is set up according to Timoshenko Cantilever beam. The vibration e     

销售电价与用电需求的面板数据协整建模

提出基于面板数据协整的销售电价与用电需求的关系分析方法,该方法同时利用时间和截面数据,改善小样本问题,解决变量内生性和序列相关所导致的伪回归问题,从而准确描述不同地区不同时间上销售电价和用电需求之间的协整关系.通过对1990到2005年美国各州销售电价与用电需求的面板单位根检验和面板协整检验,发现销售电价和用电需求是非平稳的面板数据,并且它们之间存在着显著的面板协整关系.在此基础上,提出基于截面加权回归的固定效应模型,用以准确描述销售电价和用电需求面板数据的长期均衡关系.     

底层大空间高层结构自由振动的模态综合解法

本文将模态综合法用于底层大空间高层建筑结构自由振动的计算,导出了框支剪力墙—落地剪力墙结构,框支剪力墙—落地剪力墙—壁式框架结构自由振动的计算公式,文末给出了算例.     

基于DASP的压力管道振动模态试验与分析

[目的]通过开展泵站管道系统振动模态试验,客观地分析管道振动状态并评估其运行的稳定性。[方法]采用DASP(Data Acqui-sition&Signal Processing)软件对甘肃省景电工程总干二泵站4#管道进行振动模态试验。[结果]利用随机子空间(SSI)法进行模态参数辨识,并与特征系统实现算法(ERA)对比,得到了可靠的1～4阶频率和阻尼,并由此进行振型分析。[结论]将DASP应用于压力管道振动模态试验,不仅获得管道高阶频率、阻尼及振型,得到管道不同位置的振动状态,还可为解决同类型管道运行中的振动问题,因此,在工程实践中具有较好的推广价值。     

云杉木材钢琴共振板振动特性的研究

钢琴共振板是钢琴最重要的部件之一,对钢琴声学品质有决定性的影响。研究共振板振动特性对提高钢琴产品质量具有重要的意义。该文在分析钢琴共振板基本振动理论的基础上,得出了自由振动的频率方程。并以俄罗斯远东红皮云杉、东北长白鱼鳞云杉、西藏林芝云杉、美国西加云杉4个树种共8块共振板(每个树种2块)为研究对象,采用基于打击音的快速傅立叶变换频谱分析方法,测定了计算共振板弹性模量等参数所必须的(2,0)、(0,2)、(1,1)、(2,2)阶振动频率。应用自由振动频率方程计算了共振板的弯曲刚度与扭转刚度,进而计算共振板不同方向的动态弹性模量、纵波传播速度。分析共振板振动特性与钢琴声学品质主观评价、客观评价指标之间的关系得出,共振板y方向振动特性与钢琴声学品质之间的关系比x方向显著。随着共振板的弹性模量与纵波传播速度的增大,钢琴声学品质提高,尤其是共振板y方向的弹性模量与纵波传播速度值,对钢琴声学品质影响显著。这也说明了共振板y方向的振动特性参数检测对于钢琴声学品质评价的重要性。      

农用小型无人机转弯掉头模式及全区域覆盖下作业路径规划与优化

【目的】具备自主飞行、航线规划与优化、精准控制与变量作业能力是农用小型无人机(Agricultural smallunmanned aerial vehicle, ASUAV)的发展方向。本研究为ASUAV在全区域覆盖下自主飞行作业前的航线拐点坐标解算、飞行航向、起降点位置以及转弯掉头模式等提供优化选择。【方法】利用基于自主恒速飞行和最小转弯半径约束的无人机转弯掉头策略,分析并设计了任意凸多边形作业区域下无人机的路径规划方法,提出了基于幅宽微变的航线归整法路径规划方案,并对结构化农田区域实现全区域覆盖条件下的路径进行了规划与优化选择。【结果】基于最优转弯掉头模式下的ASUAV全区域覆盖路径规划方法适用于任意凸多边形结构的农田区域,GUI程序在解算地头边界航线拐点坐标的同时能优化选择出效率最高的飞行作业航线。在试验田随机规划出一个面积约为2.7 hm2的不规则凸六边形田块,仿真发现当无人机沿着平行于最长边飞行作业时,其空行行程最短,约为540 m,工作效率也最高,接近90%。【结论】经过优化选择后的ASUAV掉头转弯模式、起降点位置、飞行航向以及解算后航线拐点坐标等可以实现全区域覆盖,研究结果为ASUAV自主飞行作业提供了参考。     

大豆窄行平播密植栽培模式及配套机器系统的研究

为黑龙江省逐步实现大豆生产的全程机械化,降低大豆生产成本,全面推广大豆窄行平播密植栽培模式打基础,文章深入研究了该项技术要点,根据其工艺流程,进行了全程配套机器系统的研究。抓好“大豆窄行平播密植栽培模式”小面积示范工作,使新农艺增产措施加以推广、落实。     

空间抛物面状通讯天线振动模态浓缩现象分析

应用摄动理论分析了空间大型抛物面状通讯天线振动模态发生“浓缩”现象的机理．这类天线属于对质量缺陷很敏感的周期对称性结构，这种结构具有高密度（近频）模态，当近频模态发生联合使结构内部振动发生“浓缩”现象时，强烈的振动被“浓缩”到天线结构中某一小区域．研究结果表明，具有大量弱联子结构的天线当其肋架质量存在缺陷后容易激起模态“浓缩”现象．以８肋架天线为计算机模拟计算模型验证了分析结果的正确性．对影响天线结构模态“浓缩”现象的结构参数也作了分析讨论．     

Determination of membrane protein structure by rotational resonance NMR: bacteriorhodopsin

Rotationally resonant magnetization exchange, a new nuclear magnetic resonance (NMR) technique for measuring internuclear distances between like spins in solids, was used to determine the distance between the C-8 and C-18 carbons of retinal in two model compounds and in the membrane protein bacteriorhodopsin. Magnetization transfer between inequivalent spins with an isotropic shift separation, delta, is driven by magic angle spinning at a speed omega r that matches the rotational resonance condition delta = n omega r, where n is a small integer. The distances measured in this way for both the 6-s-cis- and 6-s-trans-retinoic acid model compounds agreed well with crystallographically known distances. In bacteriorhodopsin the exchange trajectory between C-8 and C-18 was in good agreement with the internuclear distance for a 6-s-trans configuration [4.2 angstroms (A)] and inconsistent with that for a 6-s-cis configuration (3.1 A). The results illustrate that rotational resonance can be used for structural studies in membrane proteins and in other situations where diffraction and solution NMR techniques yield limited information.     

Polarization mode control of two-dimensional photonic crystal laser by unit cell structure design

We demonstrate polarization mode selection in a two-dimensional (2D) photonic crystal laser by controlling the geometry of the unit cell structure. As the band diagram of the square-lattice photonic crystal is influenced by the unit cell structure, calculations reveal that changing the structure from a circular to an elliptical geometry should result in a strong modification of the electromagnetic field distributions at the band edges. Such a structural modification is expected to provide a mechanism for controlling the polarization modes of the emitted light. A square-lattice photonic crystal with the elliptical unit cell structure has been fabricated and integrated with a gain media. The observed coherent 2D lasing action with a single wavelength and controlled polarization is in good agreement with the predicted behavior.