利用计算机仿真技术进行汽车声学特性分析

运用CAE技术对一卡车乘员室进行模态和噪声分析,发现声压响应峰值所对应的频率,使后期的结构优化更有针对性.具体计算声压响应时,首先应用有限元法计算车身结构在路面激励下的频率响应,然后将计算所得的结构壁板速度响应作为内部声腔的边界条件,并采用边界元法计算了乘员室内驾驶员耳部的声压响应.     

波导通风窗在矿用方舱电磁屏蔽中的应用研究

为满足矿用方舱内外的电磁屏蔽要求，同时保证良好的通风效果，结合截止波导管的高通滤波性能，设计并改进了一种有效的通风窗结构。将多个方形波导管组成波导通风窗，以平面波作为外部干扰源，在0-20GHz频段内仿真分析了开孔面积、开孔数量以及开孔倾角对方舱内部电磁屏蔽效果的影响，结果表明当单个波导结构不变时，增大开孔面积不会提升方舱内部的屏蔽效能；而当开孔面积保持一致时，开孔数量越多，电磁屏蔽效果越好；适当改变开孔倾角能够提升方舱的屏蔽效能。以工作频率为3GHz的半波偶极子天线作为内部干扰源，模拟了方舱内部产生的电磁干扰对舱外环境的影响，结果证明所设计的波导通风窗结构能够很好地阻隔舱内设备产生的电磁干扰。     

基于有限元法和边界元法的轻量化车身声学分析

应用计算机辅助工程分析技术对一更换材料和板厚的轻量化七座客车进行声学分析.在计算声压响应时,应用有限元法进行了车身结构的频率响应分析,将计算所得的结构壁板速度响应作为内部声腔的边界条件,采用边界元法计算乘员室内部的声响应.由于整车结构优化的复杂性和汽车轻量化的要求,只对高出原结构声压响应的声压峰值进行了壁板贡献度分析,确定了贡献度最大的板,使后续的结构优化更有针对性.     

永磁屏蔽泵的电磁场模拟分析

为提高永磁屏蔽泵的性能和缩短设计周期,以一永磁屏蔽泵为例,采用有限元Ansoft软件对永磁屏蔽电动机内部磁场进行了电磁场模拟分析.比较了2种不同内置磁路结构的磁场模拟结构,并分析了定转子气隙大小和屏蔽套等参数对整个永磁屏蔽电动机性能的影响,提出了永磁屏蔽电动机内置倒U形磁路结构合理性及改进屏蔽套设计的途径.研究了定子、转子屏蔽套内部磁涡流分布情况,并针对4种不同屏蔽套材料求解得到定子、转子屏蔽套涡流损耗数值.结果表明:屏蔽套内部存在对称分布磁涡流,定子屏蔽套上涡流分布较为集中,转子涡流损耗明显低于定子屏蔽套;定子、转子屏蔽套采用不导磁材料HASTELLOY-C能耗损失较小,满足设计要求.     

基于内部转移定价和外部采购的企业战略组织选择

越来越多的研究表明,当企业生产最终产品所需的中间产品同时依赖内部生产和外部采购时,采用分权组织结构可以从内部的转移定价获益.本文考虑下游市场存在混合寡头竞争,上游市场存在外部供应商时的企业战略组织决策问题.利用动态博弈的均衡求解方法,在外部供应商垄断供应中间产品的框架下,分析企业在集权和分权两种组织形式的市场均衡.研究结果显示:当供应商垄断供应外部中间产品时,采用分权组织是最优策略.     

力激励与声激励作用下圆柱壳声振性能试验

以单、双层环肋圆柱壳为对象,通过模型试验分析圆柱壳内部介质与壳体的耦合对壳体声振性能的影响,进而对比分析力激励与声激励下,壳体振动与声辐射的关系以及单、双壳的声振性能.结果表明:当圆柱壳内部介质为空气时,声激励作用下声腔模态与结构模态耦合与否对壳体振动以及内部声场的影响很小;当壳体受力激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态有关,当壳体受声激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态、声腔模态有关;双壳的外壳对力激励和声激励时的振动与声辐射均起到屏蔽作用.     

穿墙套管的屏蔽仿真及优化设计

为改善40.5 k V开关柜D型母线穿墙套管出现局部绝缘老化、尖端放电问题,提出在穿墙套管内部增加高低电位的屏蔽环进行优化设计.利用有限元分析软件ANSYS Workbench分别对穿墙套管无屏蔽、穿墙套管有高低电位屏蔽、优化后的穿墙套管高低电位屏蔽3种方案进行系统仿真.仿真结果表明:优化后的穿墙套管内部空气域和外部空气域的电场均低于空气临界击穿场强值,屏蔽效果非常显著.     

FIB刻蚀对电化学制备多孔硅的影响

通过聚焦离子束(focused ion beam,FIB)轰击处理制备得到一种新的微纳级多孔硅结构,并通过实验实现可控化.在图形化过程中,FIB轰击处的周围区域内多孔硅的电化学腐蚀被抑制,出现了抑制区,称为屏蔽区域.屏蔽区域的形成主要是由FIB轰击过程中硅粒子的二次碰撞所引起的.屏蔽区域的宽度在一定范围内与FIB的轰击电压、硅衬底的阻值成正相关.报道了一种圆形多孔硅结构:圆环上多孔硅密集分布,而环内完全没有孔结构,圆外围的屏蔽区域依然存在,使得该圆形结构得以从周围环境中独立出来.这种内部完全屏蔽的圆结构的直径最大可达10μm.     

利用iTECS检测桥梁混凝土结构的内部缺陷

通过iTECS(Integrity Test Equipment for Concrete Structures)检测三小营南桥T梁混凝土厚度,利用最大熵频谱分析和傅里叶频谱分析结果误差很小,最大熵谱分析更精确.通过多次试验,得出根据测试厚度判断混凝土结构内部离析、不密实与空洞的不同方法:当测试的厚度明显小于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在孔洞;当测试的厚度远大于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在不密实、离析等缺陷.通过对室内大厚度混凝土结构的厚度探测,发现当混凝土结构内部缺陷深度超过一定范围时,利用iTECS只能测试混凝土结构内部缺陷的位置,而不能精确的探测出缺陷的深度.同时对正对空洞处及空洞边缘处测试到的明显不同厚度进行了探究.     

超声声场中气泡的锥状聚集现象

从非线性KZK（khokhlov—zabolotskaya-kuznetsov）方程出发，利用分离变量法，得到了换能器的声场分布表达式和声场分布图．结果表明，当轴向距离大于瑞利距离时，声压随距离增加逐渐减小到某一极限值，近似为平面波．声场中气泡锥状聚集主要发生区域是声压较大且呈现梯度的区域，气泡脉动影响声场分布，气泡间的Bjerknes力作用对气泡在高声压区的分布有调节作用，从而可引起声场出现锥状气泡结构现象．     

金属油气管道腐蚀的β射线检测方法

利用放射性物质衰变释放的粒子流在穿越不同厚度的屏蔽材料时,粒子输运过程和能量衰减程度不同的特性,提出通过检测管中β放射源产生的β粒子在管道外部形成的能量沉积,对架空金属油气管道的腐蚀状态进行在线无损检测的方法.分析了β粒子在穿越不同厚度的钢铁屏蔽材料后光子和电子流量与其能量分布的差异与特性,模拟试验β放射源投入管道后衰变产生的β粒子从内部穿透出不同腐蚀程度的金属管壁进入外部NaI粒子探测器的粒子输运结果,最后通过方差分析研究腐蚀厚度和面积对射线探测法的灵敏性影响.研究结果表明:射线探测法对腐蚀厚度的检测灵敏性强,该方法能够有效检测出厚度超过管道壁厚40％以上的腐蚀破损.     

超声场作用下污泥对流干燥过程的数值模拟

为了有效预测超声场作用下污泥对流干燥过程中内部湿分迁移规律,基于非平衡态热力学理论,建立了超声场与热风联合作用下污泥对流干燥热质传递过程的数学模型.模型中考虑了超声作用对污泥孔隙率、渗透率及湿扩散速率的影响,以及污泥内部声压梯度引起的物料液相湿分渗流.对不同超声声能密度及对流温度作用下污泥内部湿度场分布进行数值模拟.模拟结果表明,超声作用有效加速了污泥干燥的湿分迁移速率,且当超声作用密度与热风温度、风速等外部传质条件相匹配时,才能发挥超声作用的最佳强化能力,达到最优的干燥效率.     

缺陷碳纳米管作为Pt的高效载体的理论研究

采用密度泛函理论,分别以原始碳纳米管(carbon nanotube,CNT)、单空位(single-vacancy,SV)缺陷碳纳米管、Stone-Wales(SW)缺陷碳纳米管为载体,对Pt原子在这几种载体内外表面的吸附行为进行了理论研究.通过计算吸附能、电荷,分析前线分子轨道和态密度,分别找出每种载体的内外吸附结构中最稳定的吸附构型,分析当缺陷存时对于碳纳米管负载Pt催化剂稳定性的影响.计算结果表明,Pt在原始碳纳米管内部吸附结构比外部吸附结构稳定,当以缺陷为载体时,Pt在碳纳米管外部吸附反而比内部更有利,且缺陷的存在使得吸附结构比原始碳纳米管更稳定,其中以SV缺陷为载体的结构无论是内吸附还是外吸附,对Pt的固定作用都是最好的.因此,可以通过在碳纳米管中引入SV缺陷结构来提高Pt催化剂的稳定性和耐久性.     

基于MCNP安全作业舱辐射屏蔽特性研究

采用蒙特卡罗软件MCNP5程序建立挖掘机安全作业舱及内部驾驶人员实验模型,研究在辐射源(钴-60)类型不同和源距不同的情况下,不同材料及不同结构的安全作业舱屏蔽γ射线的能力.分析讨论人体各部位剂量率值以评价安全作业舱的屏蔽效果,并依据电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871—2002)规定的工作人员的照射水平应低于0.01 m Sv/h的剂量限值,确定安全作业舱结构的设计方案.此次研究为挖掘机驾驶舱屏蔽设计提供必要的研究数据和设计依据,使驾驶舱在野外高放射环境下能够有效地屏蔽γ射线,保护驾驶人员的辐射屏蔽安全.     

方形平板辐射体轴向声压计算及测试

选择方形平板辐射体节线外侧为等腰直角三角形振动面的响应振型为工作模态,推导了一种计算方形平板辐射体轴向声压的数值方法.以算例中不同几何尺寸方形平板辐射体为例,分别计算了其轴向声压的分布规律.计算结果表明:不同几何尺寸方形平板辐射体在其近场区域,声压随距离的增大均有较大的起伏变化,在远场区域声压随距离的增加缓慢衰减.最后,对算例中的2#方形平板辐射体的受迫振动响应振型及轴向声压进行了实验测试,测试结果与理论计算结果基本一致.     

框架剪力墙结构的滤波减振特性

目的将固体物理学中周期结构理论拓展应用到土木工程中,计算框剪结构的频散动力特性,进一步研究框剪结构的滤波减振特性.方法首先应用COMSOL M ULTIPHYSICS建立了框剪结构标准层楼结构模型并施加周期性边界条件,求解计算框剪结构频散关系;其次参数分析讨论了框剪结构典型参数对第一衰减域的影响;最后应用ANSYS对框剪结构模型进行模态分析、频率响应分析和时程分析,验证其滤波特性.结果框剪结构频散曲线具有带特性.当外部激励处于滤波衰减域范围内时,振动随着传播不断衰减,结构响应较小;相反当外部激励处于滤波衰减域范围之外时,振动随着传播没有衰减,结构响应较大.结论应用周期结构理论,可有效分析框剪结构的滤波减振特性,利用该特性有望在设计阶段对框剪结构进行优化布置,从而减小框剪结构内部设施在外部激励下的动力响应.     

两跳中继TDD-CDMA蜂窝网络容量分析

为了增加传统TDD-CDMA蜂窝网络的上行链路容量,采用了两跳中继方式.在两跳中继蜂窝网络模型的基础上,提出了2种时隙调度方法:时隙同步调度与时隙反转调度.分析这2种方法下中继站和基站的小区内和小区间干扰情况,分别得到其在目标小区中的总干扰功率.通过数值计算,获得两跳中继TDD-CDMA蜂窝网络的上行链路容量闭合表达式,并讨论了2种调度方法对系统性能所产生的影响.实验结果表明,采用时隙同步调度方法时,目标小区内部区域可容纳更多用户;采用时隙反转调度方法时,目标小区外部区域可容纳更多用户.因此,时隙同步调度方法适用于小区内部区域负载较高、外部区域负载较低时的情况,而时隙反转调度方法则适用于小区内部区域负载较低、外部区域负载较高时的情况.     

光全息技术辅助扬声器设计

高保真重放系统扬声器是高级音响设备的最基本的元件之一.扬声器的发声主要靠两个方面,一是音圈的振动转换为扬声器纸盘的振动,二是纸盘的振动推动空气运动,产生声波及声压.理想的情形,在各种声波频率下,纸盘均应作活塞式振动.此时,纸盘幅射声波面积为最大,声压也大;此外,声压也和振幅有关.振幅愈大,声压也愈大.所以声压和纸盘的净体积速度有关.当声压高且频率特性曲线为水平直线时,质量较为理想;如在某频率时振膜上某部份不振,或振膜上各部份产生相互反向振动.则这频率的声压突然大幅度下降,同时产生高次谐波而使音质变坏。在扬声器中提高声压.避免声压频率特性曲线出现谷点是提高质量的关键.     

低频宽脉冲电场作用下钢筋笼结构的时域峰值屏蔽效能

针对低频宽脉冲电场的高能量电磁环境，研究了防护工程中钢筋笼结构的时域耦合响应和峰值屏蔽效能规律，为地面核爆辐射区域敏感电子设备的正常运行提供有效参考。采用多组不同上升沿的宽脉冲模拟激励源，结合频域矩量法和Fourier逆变换，给出了有效且计算耗时较短的宽脉冲时域耦合计算方案，并对10种不同结构的钢筋笼在不同脉冲辐射下的瞬态耦合响应进行了计算。分析了时域峰值屏蔽效能的规律，并给出了实验测量结果进行验证，为难以开展的钢筋笼屏蔽实验提供了有效和简单的计算方案，同时，给出了部分钢筋笼的电场时域峰值屏蔽效能。结果表明，相比增加钢筋直径和钢筋笼大小，增加钢筋笼的层数和减小钢筋网孔的尺寸可以更加有效地防止低频宽脉冲电场耦合进入钢筋笼内部；另外，钢筋笼内部的时域响应较为均匀，达到了区域性的有效电场电磁防护。     

浅海波导中椭球体声散射特性研究

利用边界元法研究了三维海洋波导中声波与椭球散射体相互作用问题.分析了海洋波导中声波与结构体相互作用的声散射特性,包括声压在水平断面和垂直断面的分布特点.数值分析表明:浅海中椭球体的散射特性与自由场中明显不同,当椭球体按照一定比例变化时,其散射声压变化规律会近似于球体而声压幅值低于球体,这对于浅海中非规则目标散射特性的研究是非常重要的.浅海波导对散射目标有显著的影响.