结构声辐射主动控制中模态辐射效率分析

结构声辐射主动控制的“控制溢出”是一个重要问题，它直接关系到结构声辐射主动控制的成败。本文从“结构模态声辐射效率”出发，提出了结构声辐射“优势模态”和“劣势模态”新概念，全面阐述了振动结构中各种模态对声场的影响，为解决低频结构声辐射主动控制中“控制溢出”的理论问题提供了一条有效的途径，文章中以四角简支矩形板为研究对象，对其模态辐射效率进行了理论导并进行了结构声辐射主动控制实验验证，得出了和文中一致     

YT4135Z柴油机机体有限元模态分析

应用模态分析理论，对YT4135Z柴油机机体的动态特性进行了研究。在I—DEAS9．0软件平台上建立了机体的三维实体模型，并对其进行了合理的简化，选用四面体单元对机体三维实体模型进行了网格划分，建立了机体的有限元模型。采用工程上常用的Lanczos法计算出机体约束模态的固有频率和振型，通过振型分析，找到机体振动的薄弱部位，并提出了相应的修改措施，从而为YT4135Z柴油机机体结构的改进设计及机体的动态响应分析提供可靠的依据。本文分析表明，对机体上加强筋结构和布置进行优化设计能有效提高机体的刚度。     

基于声辐射模态确定声功率

利用声辐射模态方法研究了声辐射问题．以声辐射模态表示振动表面的多极子辐射,构成一组基函数,采用声辐射模态展开振动表面辐射的声场信息．在声场中,选择包围振动表面的封闭表面,振动表面辐射的声功率为声强在该封闭表面上的积分．基于声辐射模态和声场分布模态,推导了计算任意形状振动表面辐射声功率的计算公式,丰富了声辐射问题中的模态分析内容．针对平板辐射,数值计算结果令人满意．     

MWM395柴油机机体模态分析

柴油机机体是发动机基础结构之一 ,其模态特性对发动机辐射噪声影响显著。本文应用有限元法在I-DEAS软件平台上对MWM395柴油机机体进行了模态分析。首先建立了机体的有限元模型 ,运用Lancozas法对该模型求解并分析了模态计算结果。然后在机体结构不做大的改动的情况下 ,建立了各种不同的机体模型并求解。通过对各方案所求结果的比较 ,提出一种提高深龙门型机体刚度的方法 ,同时为机体的动态响应分析提供了可靠的动力学模型。     

柴油机机体实验模态分析和减振降噪研究

利用实验模态分析技术对某柴油机机体进行减振降噪的研究 .研究结果表明 ,模态分析技术能有效提高柴油机机体的刚度 ,改善刚度分布 ,降低整机振动 ,减少噪声辐射 .实验研究取得了令人满意的降噪效果 .     

低频桨-轴-壳体耦合振动声辐射机理研究

为揭示低频桨-轴-壳体水下结构耦合振动声辐射机理,利用三维水弹性力学理论和三维水弹性声学分析软件,从螺旋桨、推进轴系以及壳体结构传递特性出发,分析了各结构低频段模态频率与桨-轴-壳体耦合结构响应频率之间的相关关系,由此提出了桨-轴-壳体结构纵向和横向耦合振动声辐射峰值对应的优势模态。研究表明:螺旋桨桨叶对桨-轴系统的振动影响比较大,尤其是螺旋桨的全桨叶同向伞型弯曲振动对桨-轴-壳体的纵向振动声辐射贡献明显;桨-轴-壳体耦合系统的纵向声辐射声源级曲线峰值主要对应于壳体一阶纵向振动、桨-轴系统一阶纵向振动、壳体二阶纵向振动和螺旋桨全桨叶同向伞型弯曲振动,横向振动声辐射声源级曲线峰值主要对应于壳体弯曲振动及桨-轴系统弯曲振动;低频段螺旋桨纵向单位力引起的声辐射明显大于横向力作用下的声辐射。     

不确定参数结构系统反馈控制及其模态分析

研究了具有不确定参数结构系统的特性，把结构具有不确定性参数的理论与有限元方法结合起来，给出了抑制系统振动的控制规律；基于矩阵摄动法利用模态理论分析了不确定参数对结构系统的影响，提出了一种分析具有不确定参数系统稳定性的方法．给出了计算具有不确定参数系统模态阻尼的上下界．计算实例说明该方法是有效的。     

柴油机曲轴模态的三维有限元分析

对x2105C-l型柴油机曲轴在自由模态下的固有频率特性进行了有限元分析,所计算的模态包含了扭转振动、弯曲振动和纵向振动.对X2105C-1型柴油机曲轴而言,前三阶非零模态可能引起曲轴的共振.计算结果较为真实地反映了柴油机曲轴的固有频率特性,可为动态响应分析和结构动力修改提供了进一步分析的动力学模型.     

结构振动模态声辐射理论及试验研究

从结构振动声能辐射的一般规律、自由声场的能量分布及传送方式和结构振动模态原理入手，对结构振动模态的声能辐射与外加激励，模态参数间的关系进行了理论推导和研究。得出，当激振点不变时，激振力级的变化与振动模态加射的平均声压级成线性关系；若激振力不变，振动模态辐射的平均声压级与模态振型元素级成线性关系。对以上结果在自由声场中试验验证，理论值与实测值基本相符。     

基于声辐射模态的板加筋位置优化

为了降低筋板结构振动辐射噪声,提出了两种加筋位置优化模型。一种采用遗传算法直接搜索辐射声功率最小时的加筋分布;另一种取声辐射模态的辐射效率作为优化各阶声功率的加筋数权重,然后采用遗传算法逐阶搜索声辐射模态的声功率最小时的加筋分布。对一典型板结构,使用这两种优化模型进行加筋位置优化的数值计算。计算结果表明了两种优化模型的有效性;并分析了加筋位置对各阶声辐射模态的声功率的影响。在加筋位置优化的基础上,采用声功率灵敏度进一步优化了筋的结构参数。     

多缸内燃机主轴承的结构振动响应分析

以某4缸柴油机为例，应用有限元方法在机体结构模态分析的基础上，对多缸内燃机曲轴各主轴承在曲轴轴颈作用力激励下的结构动力响应进行了计算，得到了曲轴各主轴承在不同方向上的结构振动响应曲线，并对其响应特征进行了分析。对轴承结构动力响应与机体结构模态特征间的关系，以及主轴承结构振动与机体结构振动和噪声辐射之间的关系也做了进一步的讨论。结果表明作用在主轴承上的径向力可以激起主轴承的轴向往复振动，该轴向振动传播到机体裙部并产生噪声辐射，因此可以通过控制主轴承的轴向往得振动来达到抑制机体噪声辐射的目的。     

四缸柴油发动机机体有限元模态仿真及其测试

为了研究某四缸柴油发动机机体结构的动力学特性,建立了机体的三维有限元模型,运用ANSYS有限元软件对其进行了模态分析.为了验证有限元数值计算的合理性,根据实验模态分析理论,对自由状态下的发动机机体进行了模态测试.测试结果和有限元计算结果一致,说明计算方法正确、合理,所建有限元模型具有较高的精度,有效反映了机体的振动特性,该实验方法具有工程指导和应用价值.     

水下结构声主动控制压电传感器/作动器布置研究

研究了板水下声辐射主动控制时压电传感器/作动器的布置问题.基于声振耦合理论,在低于临界频率情况下对结构模态和声极子的相互关系做了深入的分析,建立了板波数和辐射声功率间的关系,并据此提出了模态抑制和模态重组方法相结合的压电片布置方案.结合有限元/边界元数值计算方法,对所提出的压电片布置方案进行了结构辐射声功率控制的定量计算.与应变理论和角落单极子理论相比,基于声振耦合理论的压电片布置方案在高频段给出了更好的辐射声功率控制效果,同时所需要的控制作动电压相对大幅下降.     

某发动机机匣的试验模态分析

在介绍结构试验模态分析方法的基础上，以某飞机发动机机匣为研究对象，采用锤击激励法(多点激励单点拾振)进行模态试验．在信号采集时，以激励信号与响应信号的相干函数作为检验标准，并对采集到的信号进行线性平均和加窗处理．然后利用单自由度分析方法与集总平均相结合的优势(既简单，又不漏频)，分别应用峰值法和导纳圆拟合法对数据进行拟合，获得机匣的前11阶固有频率、模态阻尼比和振型图．     

有源结构声辐射控制分布次级力源模型

在结构声辐射的主动控制中，以矩形板结构压电陶瓷为次级分布力源，首次建立具有最佳抑制声辐射效率的分布压电振动力学模型，在此模型基础上实验分析了简支状态下的模态效应，这为ＴＭＳ３２０Ｃ３０信号处理系统的有源结构声辐射控制试验系统解决了重要理论问题，该系统较之以点力为次级力源系统前进了一大步，并具有通用性。     

内燃机机体动态分析有限元模型的建立

利用有限元技术，建立了内燃机机体动态特性分析模型。通过理论计算得到了机体的模态参数。阐述了利用机体试验模态分析结果，对模型修改的方法，对所建立的有限元模型进行了修改，得到了更为合理、准确的模型。     

盾构机多级行星减速器箱体模态分析与试验

建立了盾构机多级行星减速器箱体有限元模型,计算了其特征值问题,提取了箱体低阶固有频率及相应振型,并对其振动模式进行了分析。根据实验模态分析理论,采用脉冲激励法进行了减速器箱体的模态试验,运用最小二乘复频域法分析了模态数据,获取了箱体固有特性,并通过模态置信判据验证了实验模态参数。模态分析表明,理论结果和实验数据具有较好的一致性,相互检验了理论模型和试验方法的正确性,传动系统和箱体不会出现耦合共振现象,箱体高速端的局部振动较大,运行中箱体扭转振动模式较为突出。研究结果为盾构机减速器动态结构优化提供了理论依据和试验支撑。     

基于设计灵敏度分析的圆柱壳声辐射优化

采用有限元法计算结构振动,边界元法求解结构振动引起的辐射声场问题.在此基础上提出了圆柱壳结构声辐射优化模型,重点推导了结构振动声辐射灵敏度计算公式.优化模型中,声辐射功率作为目标函数,约束函数中不仅有内部场点平均声压作为声场设计指标,而且包含了质量和自振频率的结构设计指标,圆柱壳的厚度作为设计变量.通过与用差分法计算的...     

基于UG的发动机支架模态分析

发动机支架的固有模态频率的大小,决定共振现象的发生与否。为避免产生不必要的噪声,应用模态分析技术对系统结构动态特性进行分析。论述了模态分析的理论与有限元模型建立过程,及运用UG软件的相关模块对发动机支架进行模态分析的方法,对发动机支架模态进行分析研究。结果表明:发动机支架有着较高固有模态频率,能够满足NVH方面的性能要求,可避免共振现象的产生。     

发动机油底壳的模态试验及优化设计

以某轿车发动机油底壳为对象,通过混合建模方式(即简易力学模型与模态试验结合)对油底壳的动态特性进行研究,得到油底壳的模态频率和振型。根据分析结果提出对油底壳的结构优化措施,并对改进后的油底壳进行模态分析和声学验证,结果表明:改进后的油底壳由于增加了刚度,降低了模态频率密度,减少了发生共振的机会,油底壳辐射噪声对整机噪声贡献率明显降低。