涡扇发动机旋转声模态发生与测试试验研究

开展了涡扇发动机旋转声模态发生与测试技术研究。首先,通过对涡扇发动机旋转声模态发生与测试技术的原理分析,得出声模态发生与测试试验装置设计方法;结构设计与电气系统设计相结合,完成了试验装置的搭建;最后经过以某高阶声模态为例进行试验验证工作,证明了声模态发生与测试技术的正确性和试验装置设计的合理性。开展的声模态发生与测试技术研究对消声短舱声衬的声学效果验证试验意义重大,填补了中国该工程领域的空白,具有较好的工程应用价值。     

声音识别结构模态方法的研究

本文介绍了通过结构振动产生的声辐射进行动力参数的识别方法,对声音识别模态,即基于SIS(Structure-induced Sound)--结构诱发声音的测试方法进行理论上的分析.此方法能减少结构附加传感器质量带来的误差,也可在不方便放置传感器的场合使用.在试验和理论上证明了在一定条件下,基于SIS方法的声音模态测试方法的可行性;并对使用这种识别方法的不同试验情况(声传感器在测试中固定和移动两种情况)进行了具体分析,分析其异同点,探究其原理.验证可知,在一定条件下可以通过声音响应的测试得到结构的模态特性,并且在一定条件下与位移模态所得到结果的可分辨程度差不多,有时甚至优于位移模态.     

基于不完备模态测试信息的结构损伤识别方法研究

测试信息不完备、测量噪声等因素是制约结构损伤识别方法应用的主要难点.为此首先采用部分测点的实测模态振型数据和未测点的有限元模型模态振型数据构造出完整的模态振型.其次,建立了一种适合梁系和杆系结构的基于不完备测试信息的损伤识别方程,并采用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘算法进行了方程的求解.由于采用的是标量损伤模型,该方法可以同时进行结构的损伤定位和定量研究.最后,用一个平面桁架模型进行了数值模拟,重点考查了实测自由度数、模态数、测试噪声对损伤识别结果的影响.研究表明,在测试数据不完备及一定噪声水平条件下,该方法仍有较好的损伤识别能力.     

基于VMD的振动模态固有频率识别

针对机械系统固有频率的识别问题,提出了基于变分模态分解的固有频率识别方法。首先对机械系统的振动加速度响应进行变分模态分解,得到与该机械系统振动行为对应的固有模态函数;利用希尔伯特变换对各阶固有模态函数进行分析,研究各阶瞬时频率的变动趋势,以确定各阶固有频率。以悬臂梁为例,分别采用基于变分模态分解、ANSYS模态分析、经验模态分解、集合经验模态分解的固有频率识别方法对机械系统固有频率进行识别,分析结果表明基于变分模态分解的模态参数识别方法有较好的识别效果。     

轿车车内噪声源识别方法研究

针对车内噪声源的识别问题,结合传统与现代测试手段,提出了一套噪声源识别方法,根据该种信号源识别方法,结合某国产轿车进行噪声源识别测试,并对该方法的实现过程进行了详细分析,从实例结果来看该减振除噪措施,达到了良好的降噪效果。     

基于支持向量机的矿浆管道堵塞信号识别方法

针对传统统计学理论的局限性,提出一种基于支持向量机的矿浆管道堵塞信号识别方法.该方法可以有效地识别矿浆管道中压力信号、流量信号的异常,通过分析压力信号、流量信号的异常从而准确识别堵塞信号.对于矿浆管道堵塞发生的早期发现起到一个很好的预警效果.研究结果表明,该方法分类效果好,泛化能力强,在识别正确率上优于径向基核函数人工神经网络方法,为矿浆管道安全生产监测提供了可靠的理论支持.     

模态参数识别的LMD-BPF方法及其应用（英文）

鉴于准确识别结构模态参数存在的问题,提出了一种局部均值分解(LMD)-带通滤波(BPF)的模态参数识别方法。首先,将LMD方法用于位移仿真信号和压气机导向叶片测频信号的分解,分解得到的PF分量存在模态混叠现象;然后,使用LMD-BPF方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行分解,成功实现了对各模态频率的准确分离;最后,使用LMD-BPF模态参数识别方法对位移仿真信号和导向叶片测频信号进行模态参数识别。识别的位移仿真信号4个模态频率和阻尼比与相应的理论值之间的最大误差分别为0.205%和2.387%,识别导向叶片的3种模态频率与测试模态频率之间的最大差别小于1.0%,识别的导向叶片的3种模态阻尼比与半功率带宽法识别的阻尼比,最大差别小于0.65%。模态参数识别的仿真分析和实验研究验证了该方法的有效性。     

基于局域波法的非线性系统模态参数识别研究

研究基于局域波分析的非线性系统模态参数识别方法.首先在非线性系统响应局域波分解的基础上得到了等效线性系统,然后通过Hilbert变换识别系统的瞬时固有频率和瞬时阻尼系数.针对非线性转子系统的模态参数测试识别问题,提出测取转子系统在降速过程非稳定运行工况下的振动响应,并应用提出的模态参数识别方法来识别转子系统的瞬时固有频...     

随机子空间方法结构模态识别的数值仿真

随机子空间识别(SSI)在土木工程结构中是基于环境激励的一种模态参数的识别方法,该方法对环境激励信号要求为零均值白噪声信号.基于商用程序Ansys对一简支梁在环境激励下的动态响应进行仿真模拟,根据该梁的结构响应信号利用SSI方法实现该梁的模态参数识别.     

基于修正模态的混合遗传算法结构损伤识别

采用模态参数对结构进行损伤识别时,测试模态参数包含的误差使识别结果受到影响,严重时甚至不能反映结构的实际破损情况.结构损伤检测可以作为一优化问题.为此提出一种基于修正测试模态的损伤识别方法,即将基于测试频率和修正后的测试振型组成的函数作为优化目标,由具有鲁棒性及易于处理非确定性信息能力的遗传算法和局部搜索算法组成的混合遗传算法作为优化工具.基于桁架的分析结果表明,即使在测试数据包含误差的情况下,采用该方法也能获得满意的识别结果.     

气动－声学风洞热交换器的气动噪声研究

为了评估矩形翅片椭圆管热交换器的声学性能,用传声器在模型风洞中分别测量5个风速下热交换器进出口声学特性.通过试验发现,在所测量风速下,热交换器自身产生的气动噪声大小约为8.9～10.7dB,其能量主要集中在中低频.相同管排数下漩涡脱落频率随迎面风速呈线性增加,表明对于给定热交换器存在1个不变的斯托拉哈尔数.     

复合材料环状声衬降噪特性试验研究

根据民用飞机结构轻质化、高性能化的发展需求,利用发动机声模态模拟试验平台开展复合材料环状声衬的降噪特性试验研究,探索复合材料声衬在发动机短舱的可行性。针对发动机短舱声衬的某特定工况,以高分子树脂基复合材料,利用无缝拼接和环装整体成型等先进工艺研制出无拼缝的、两种不同长度的环状声衬试验件;通过基于旋转轴向传声器阵列方法的管内声模态测试和指向性测试开展声衬降噪效果试验。试验结果表明,声衬的降噪效果具有强烈的模态选择性,切向来流速度对声衬的降噪效果具有显著影响。     

基于2台双声道录音设备的声源定位精度分析

利用声音定位野生动物,是一种低干扰、非损伤的监测方式,在动物研究中有广泛的应用．已有的动物声音定位装置需要对录音设备进行较大的改造,这提高了声音定位系统使用的成本．本文介绍的声音定位系统,基于2台户外常用的双声道录音设备,通过延长话筒到录音机的数据传输线,以实现对声源的定位,该定位系统在硬件改造上的花费极少．文中探讨了定位系统布设的方式:以同一台录音机的2个话筒的连线作为基线,当2条基线中点重合时有效监测范围达到最大．并基于定位误差的分析,提出了在实际应用中降低定位误差的建议:精确定位话筒位置、减小时间测量的误差、在能够获取录音的前提下尽可能延长基线长度、基线延长线避开监测动物频繁活动的区域、考虑环境温度对声速的影响等．采用该设备对播放的山麻雀（Passer cinnamomeus）和黄腹山雀（Pardaliparus venustulus）各50句鸣声进行定位,误差分别为（0.806±0.259）（均值±标准差）m和（0.781±0.293）m,满足实际应用的需求．      

缓倾薄层弱结构松动圈声波测试时测孔布置的理论依据与验证

从层状岩体的力学特性、声波在层状岩体中的传播规律、围岩塑性区和剪裂区的分布特征3个方面,对缓倾薄层弱结构松动圈声波测试测孔布置的理论依据进行研究,提出声波测孔布置3项基本原则,即:巷道两帮测孔顺层布置;顶底板测孔垂直于岩层布置;塑性区和剪裂区较大部位加大声波测孔控制深度.基于测孔布置的理论和原则,在工程中合理设计声波测孔布置方式.基于测孔布置的理论和原则,在某矿山巷道松动圈声波测试时改进声波测孔布置方式.测试结果表明:顺层和垂直于岩层的测孔布置方式获得的纵波波速vp与孔深L的曲线规律明显,克服了常规布置方式带来的vp-L曲线无序变化的缺陷,可容易确定出倾斜薄层弱结构松动圈范围.     

提高阻抗管测量频率上限的研究

提出了一种提高阻抗管测量频率上限的新方法.该方法针对表面阻抗均匀的材料,通过对管道内高次模式声波的分解和测量,拾取对应于法向的入射波与反射波的(0,0)模式,获得法向吸声系数和法向声阻抗率,从而使测量不再受管道截止频率的限制,大幅度提高管道内测量的频率上限.介绍了利用单传声器轴向传动获取信号,在同济大学直立式阻抗管内进行的材料声学特性的测量.结果表明,阻抗管原有的截止频率为280Hz,采用提出的测试方法,可使测量频率上限提高到2 000Hz及以上.     

基于PHPSO-IA的城市环境噪声测点优化

针对传统的城市噪声等网格测量布点时缺乏考虑声场变化不均匀的实际情况,参考有限元法划分网格的策略,给出了变网格测量布点的思想,并在此基础上,将提出的并行混合粒子群免疫算法(Parallel hybrid PSO immune algorithm, PHPSO-IA)用于求解城市环境区域噪声测量布点优化问题,取得了良好的效果,可大大减少日后布点测量时的人力物力消耗,为实现城市环境噪声实时自动监测和评价提供了便利。     

风电齿轮箱传动误差分析及振动噪声预估

针对一级行星两级平行轴风电齿轮传动系统,综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼、传递误差等因素,建立31个自由度的弯扭轴耦合集中参数动力学模型,采用变步长Runge-Kutta法对系统动力学微分方程进行求解,得出齿轮传动系统各级传动误差;借助软件建立风电齿轮箱刚柔耦合动力学模型,并导入传动误差,采用模态叠加法求得齿轮箱轴承支反力,并将其作为声振耦合模型的边界条件,采用声学有限元法对风电齿轮箱进行振动噪声预估,并与试验结果对比分析,两者吻合良好。     

声强法在电动机噪声测试中的应用

分析了声强测量的特点、优点和有关声强测量的基本原理,并与通常的声压测量进行了比较.研究了基于双通道FFT分析仪的虚拟式声强测量系统的原理与组成.分别采用声强法和声压法对电动机辐射空气噪声声功率进行了测定.结果表明,采用声强测量技术对电机噪声进行测量分析,能够在工业现场准确地评价电机噪声声功率级,克服了传统的采用声压法测量易受环境影响而要进行数值修正的问题以及声功率测量必须在特定声学环境里测量的问题.该方法在噪声测量中有一定的优越性.     

交流接触器运行噪声的在线测量实验

首先通过大量的交流接触器样本实验,在标准消声室中分别使用传声器、加速度传感器和声级计提取振动噪声信号;然后,采用零阶声源模型构建交流接触器的标准声辐射指数信息库,并对标准声辐射指数信息库修正;最后,通过测振法开发交流接触器运行噪声在线测量系统.测试结果表明:基于测振法在线测量系统和声级计测量结果误差为±1.5dB,重复性误差为±1dB,测量结果不受背景噪声影响.