声学黑洞研究进展与应用

声学黑洞结构作为一种新型的弯曲波调控技术,可以有效地降低结构中弯曲波的传播速度,减小边界末端的反射,形成具有高能量密度的区域,因此在减振、降噪、波动调控以及能量回收等方面具有广阔的应用前景.不同于以往复杂的减振降噪复合结构,声学黑洞因其结构与材料单一,在实际应用方面具有一定的优势.时至今日,针对声学黑洞结构已经进行了大量的基础理论研究和实验探索,并取得了一定的阶段性研究成果.本文首先介绍了声学黑洞的起源和基本原理.然后,全面介绍了理论计算和实验研究方法,详细地综述了声学黑洞结构的4个主要功能性分类,即减振、降噪、波动调控和能量回收,并总结了现在研究存在的问题.最后,对声学黑洞的发展前景进行展望,并指出了未来研究的重点和方向.     

颗粒阻尼器对悬臂梁自由振动的被动减振作用

用"弹簧-质量块"系统模拟"悬臂梁-颗粒阻尼器"结构的一阶振动模态,建立相应的理论模型.在模型中,将悬臂梁的固有阻尼和颗粒阻尼器产生的阻尼都考虑成振动速度的线性齐次函数.结合实验数据,应用理论模型分析颗粒阻尼器产生的"阻尼比"随颗粒阻尼器填充率的变化规律,发现"阻尼比"随填充率增大先增大后减小,存在一个"阻尼比"的最大值,其对应的填充率即为最优填充率.最优填充率的存在,为颗粒阻尼器的工业生产提供关键性设计参数.     

船舶管系舾装减振降噪研究

船舶管路系统遍布舰船每一个角落,是舰船整体减振降噪的重要环节。管路系统的振动与噪声是泵、阀、附件、管路及介质综合作用的结果。除管路系统本身减振降噪外,管路系统与设备及船体需进行有效的振动与噪声隔离。本文重点针对水管路及油管路系统,从振动与噪声的产生、传导及减振降噪三方面进行了研究,并提出了有效的减振降噪方法,成功指导了工程实践,起到了良好的效果。     

四轮独立减振车辆分层建模与控制

考虑到路面垂向不平度和由轮胎效应所产生的侧向激励,选取14个自由度传统整车模型为背景,通过对簧载质量空间受力分析,研究整车垂向、侧向、俯仰角、侧倾角和横摆角等5种运动及其与垂向、侧向各4个1/4车辆系统间的动力耦合定量关系,形成由各个相对独立的1/4车辆集合而成的分层并行模型,提出四轮独立减振车辆概念。以上述推导的耦合关系作为上层,各个1/4车辆为底层控制单元,借助Matlab中成熟的鲁棒控制策略进行验证。结果表明：由于实现了4个1/4车辆振动控制量的并行解算,加快了系统响应,改善了车辆乘坐舒适性和行驶平稳性,为四轮独立减振车辆今后应用于汽车领域奠定理论基础。     

磁流变液双质量飞轮扭振减振特性研究

为检验设计的磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的减振特性,基于AMESim建立了磁流变液双质量飞轮的仿真模型,获得其在不同扭转激励幅值、不同激励频率以及不同电流下的动刚度和滞后角曲线,并通过扭转试验台架验证了模型的准确性。进而结合其动态特性可由电流控制的特性搭建了控制模型,对其进行发动机台架试验,分别获得怠速、匀速、加速、减速、点火及熄火工况时磁流变液双质量飞轮对传动系扭振的衰减情况,并与普通双质量飞轮进行了对比。结果表明:磁流变液双质量飞轮在各个工况下对传动系扭振的衰减性能都优于普通双质量飞轮。     

车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析

为了提升含减振元件惯容器的车辆悬架系统的综合减振性能,建立了含有减振元件惯容器、弹簧、阻尼器的车辆悬架系统模型.采用遗传算法对悬架参数进行优化,基于振动功率流理论对减振元件衬套进行优化选型.通过对车辆悬架系统动力学模型进行数值求解,探究了参数优化前后车辆悬架系统的动力学响应,探讨了衬套参数对功率传递的影响.研究结果表明,相比原始设计参数,采用优化算法得到的参数能够有效改善车辆悬架系统的综合减振性能,理论计算与仿真数据的结果相互验证了所建模型的正确性,衬套的优化选型有助于进一步提高车辆悬架系统的减振性能.     

废车、减震沟及沙袋缓冲对塌落振动减振效果对比研究

针对城市爆破拆除工程中的塌落振动问题,结合落锤冲击数值模拟与塌落冲击试验研究了减震沟、废弃机动车及沙袋缓冲层等减振措施对塌落振动的减振效果。结果表明,落锤冲击数值模拟与塌落冲击试验动力响应规律较一致,减震沟、废车及沙袋缓冲等均能在一定程度上降低地面质点振动响应峰值;塌落冲击试验中所有振动分量频率均介于10～40 Hz之间,废车及沙袋缓冲对部分振动分量频率影响不明显;在减震沟、废车及沙袋缓冲等3种减振措施中,废车尤其微型面包车缓冲减振效果最好。     

浅析高速轨道交通减振降噪的实施和应用

高速轨道交通的发展在带动城市经济发展和城乡建设,方便人们出行的同时,也给城乡环境带来了诸如噪声、电磁辐射、振动等问题。尤其是列车行驶中的振动和噪音造成的影响尤其严重。因此,控制高速轨道交通噪声和振动成为改善城市环境的重要课题。本文从各方面分析了高速轨道交通振动和噪声的产生来源,提出了一些相关的减振降噪的方法,进一步探讨了减振降噪在高速轨道交通的应用情况。     

地铁运行振动规律及减振措施

通过对轨道和车辆结构的分析,对引起地铁运行振动的原因和振动的传播规律进行了系统地研究.在此基础上重点从振源、受振建筑物和振动传播途径3个方面提出了切实可行的减振避振措施.提出降低车辆簧下质量、采用非摩擦式制动的径向转向架、铺设重型无缝钢轨对降低轮轨间垂向力具有重要作用;铺设浮置板轨道、使用轨道弹性扣件、构筑隔振沟可以控制乃至阻断振动的传播途径;对地铁线路附近的建筑物需要进行减振隔振处理.