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发电机转子爪极表面形状对电机电磁振动噪声影响及优化策略研究
1
作者 李志波 贺西平 张国锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期68-75,共8页
为研究爪极式发电机转子爪极对电机电磁振动和噪声的影响,建立了爪极式发电机电磁力的解析模型,分析了电磁力的频率特征。在电磁力解析模型的基础上,提出了一种计算转子爪极表面截线与电磁力关系的方法,分析了前者对后者的影响。设计了... 为研究爪极式发电机转子爪极对电机电磁振动和噪声的影响,建立了爪极式发电机电磁力的解析模型,分析了电磁力的频率特征。在电磁力解析模型的基础上,提出了一种计算转子爪极表面截线与电磁力关系的方法,分析了前者对后者的影响。设计了削弱电磁力的爪极优化方案,通过消除转子爪极表面3阶次成分,削弱36阶电磁力。仿真计算了优化前后的转子爪极对电磁振动、噪声的影响。结果表明,采用优化后转子爪极的电机,定子表面电磁振动36阶次加速度值降低了53%。电机电磁噪声36阶次声功率降低了13.0 dB,电机电磁噪声总声功率降低了2.6 dB。研制了样机,测试结果与计算结果相吻合。本文的工作可为控制电机电磁噪声提供参考。 展开更多
关键词 爪极式发电机 电磁力 电磁振动噪声 转子爪极 仿真计算
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一种改进瑞利盘测量声强的方法
2
作者 任欣欣 买子桐 +2 位作者 陶诗华 赵煜捷 贺西平 《大学物理实验》 2025年第1期64-68,共5页
提出了一种测量瑞利盘转动频率来确定声强级的改进的测量声强的方法。理论分析了圆盘在平面波声场中的运动,推导得到其转动微分方程,数值计算了瑞利盘转动角度的时域图和频域图及不同声强级声场中圆盘的平衡位置。根据转动角度的频域图... 提出了一种测量瑞利盘转动频率来确定声强级的改进的测量声强的方法。理论分析了圆盘在平面波声场中的运动,推导得到其转动微分方程,数值计算了瑞利盘转动角度的时域图和频域图及不同声强级声场中圆盘的平衡位置。根据转动角度的频域图,得到不同参数瑞利盘的声强级-转动频率关系曲线。对不同悬线直径的瑞利盘进行测试,实验结果与理论计算符合,相对误差在0.01%~3.03%之间,尤其在高声强级范围内表现出更高精度。与传统利用复杂光学系统测量圆盘转动平衡位置的方法相比,该方法操作简便、精度更高。 展开更多
关键词 瑞利盘 声强级 数值计算 转动频率
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智能手机测量液体折射率及影响因素分析
3
作者 赵文君 贺西平 《大学物理实验》 2025年第3期16-21,共6页
测量透明固体和液体的折射率是高中物理实验中的重要内容。有文献改进了探视法测量液体折射率的方法,即智能手机拍摄无水、有水和在水面漂浮状态下的物体,利用“IMAGEMETER”软件测量照片中图像的长度,用三种情况下图像长度的比值代替... 测量透明固体和液体的折射率是高中物理实验中的重要内容。有文献改进了探视法测量液体折射率的方法,即智能手机拍摄无水、有水和在水面漂浮状态下的物体,利用“IMAGEMETER”软件测量照片中图像的长度,用三种情况下图像长度的比值代替物体实际深度与视觉深度的比值,由此计算得到水的折射率。本文认为,水深、手机倾斜度和手机距水面距离等会对测量结果产生影响,进一步运用控制变量法探究了这些因素的影响程度,与水折射率标准值比较后,得到了最佳测试条件。 展开更多
关键词 液体折射率 折射定律 误差分析
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窗型超磁致伸缩换能器的设计与试验研究
4
作者 王一凡 贺西平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期298-304,317,共8页
该研究研制了一种窗型结构(双棒结构)超磁致伸缩换能器。等效电路法设计了换能器,以输出端振幅最大、稀土棒内磁场均匀和棒内小峰值应力为目标,有限元方法优化了其结构尺寸,并仿真计算了阻抗圆、输出端振幅随激励电流变化的规律,以及工... 该研究研制了一种窗型结构(双棒结构)超磁致伸缩换能器。等效电路法设计了换能器,以输出端振幅最大、稀土棒内磁场均匀和棒内小峰值应力为目标,有限元方法优化了其结构尺寸,并仿真计算了阻抗圆、输出端振幅随激励电流变化的规律,以及工作频率点处温升与时间的关系。测试了换能器样品,结果表明:测试频率为19.64 kHz,设计值为19.45 kHz;1 A激励电流的位移振幅测试值为6.1μm,计算值为6.3μm;电声效率测试值为52.58%,计算值为41.51%;试验测试1 A电流工作15 min后温度升为45.5℃,仿真计算的温度升为47.8℃。试验测试与理论计算基本吻合。 展开更多
关键词 窗型结构 超磁致伸缩换能器 等效电路 仿真计算 温升
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应用改进曼哈顿距离的金属超声辨识研究
5
作者 王杰 贺升平 +2 位作者 贺西平 周越 刘昱 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第5期138-144,185,共8页
超声波与金属样品的显微结构相互作用而发生散射和反射等效应,造成声波能量的损失。将超声波信号与金属样品的显微组织和晶体结构联系起来,提出“超声指纹”这一概念。每个金属样品的“超声指纹”都是独一无二的,对已知的标准样品采样... 超声波与金属样品的显微结构相互作用而发生散射和反射等效应,造成声波能量的损失。将超声波信号与金属样品的显微组织和晶体结构联系起来,提出“超声指纹”这一概念。每个金属样品的“超声指纹”都是独一无二的,对已知的标准样品采样并留存其“超声指纹”,相当于为其贴上“防伪标签”。以3类成分相近的金属样品以及每类7个成分相同的金属样品为例,利用超声相控阵的扇形扫查方式进行信号采样。将改进曼哈顿距离作为指纹特征,结合高斯分布原理和三倍标准差法计算标准样品的辨识阈值,相较于以前的阈值计算方法更加科学合理。测试结果表明,提出的方法能够对成分相近金属样品甚至成分相同的金属样品全部实现准确辨识。 展开更多
关键词 超声波 金属样品 防伪辨识 改进曼哈顿距离 阈值
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超磁致伸缩单激励椭圆振动系统的设计
6
作者 刘强 贺西平 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第4期742-749,共8页
为了实现超声振动辅助加工,该文研制了一种超磁致伸缩单激励椭圆振动系统,其由超磁致伸缩换能器和结构不对称的弯曲振动变幅杆组成。利用各组件之间的连续边界条件,推导出超磁致伸缩换能器的频率方程,并根据Timoshenko理论设计了变幅杆... 为了实现超声振动辅助加工,该文研制了一种超磁致伸缩单激励椭圆振动系统,其由超磁致伸缩换能器和结构不对称的弯曲振动变幅杆组成。利用各组件之间的连续边界条件,推导出超磁致伸缩换能器的频率方程,并根据Timoshenko理论设计了变幅杆。随后,利用有限元方法研究了变幅杆中的过渡圆弧对振动系统输出端头产生的椭圆轨迹的影响。振动系统的谐振频率设计值为20.486 kHz,在换能器的激励下,变幅杆产生纵向及横向振动。实验测试了振动系统的等效电阻抗、变幅杆端面处的纵向和横向振动振幅以及两者的相位差。结果表明,振动系统的实际谐振频率为20.7 kHz,带宽为187.5 Hz,纵向振幅稍大于横向振幅,多次测试后的纵横向振动的平均相位差为101◦。测试的谐振频率、变幅杆端头运动轨迹与计算结果相符。 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 单激励 椭圆振动 有限元分析
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基于容器内壁反射能量变化的液位超声检测方法
7
作者 张跳跳 贺西平 刘昱 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期257-262,共6页
置于液罐外壁液面高度附近处的收发探头发射声束透过罐壁在其内壁产生一投影面积,提出利用液体在该投影面积中的占比与能量之间的关系来检测液位的变化。计算探头接收到的回波信号能量,该能量值与液面高度成反比,由此定征液面位置。搭... 置于液罐外壁液面高度附近处的收发探头发射声束透过罐壁在其内壁产生一投影面积,提出利用液体在该投影面积中的占比与能量之间的关系来检测液位的变化。计算探头接收到的回波信号能量,该能量值与液面高度成反比,由此定征液面位置。搭建试验系统,采集回波信号,将算得的接收能量值代入占比面积表达式得到相对探头的液面位置。计算的液面位置与实际液面位置相吻合,两者的误差仅小于2.465 mm。有限元仿真计算也验证了探头接收能量与液位变化的关系。 展开更多
关键词 超声波 液位检测 回波能量
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稀土超磁致伸缩材料及其高效应用方法 被引量：18
8
作者 贺西平 李斌 周寿增 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期61-65,共5页
近年来，由于稀土超磁致伸缩材料具有卓越的特性，在高新技术领域引起了广泛的重视。重点介绍了稀土超磁致伸缩材料的发展简史、特点及高效应用方法。
关键词 稀土 磁致伸缩材料 有源材料
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超声无损评价金属材料晶粒尺寸的研究 被引量：20
9
作者 贺西平 田彦平 张宏普 《声学技术》 CSCD 2013年第6期445-451,共7页
利用超声波来评价金属材料的晶粒尺寸,与传统的金相法相比较,超声无损评价其特点是直接性和非破坏性,因此实用性强。综述了超声波无损评价金属材料晶粒尺寸各方法的原理和研究现状,并结合超声无损检测(评价)技术的应用需求及研究现状中... 利用超声波来评价金属材料的晶粒尺寸,与传统的金相法相比较,超声无损评价其特点是直接性和非破坏性,因此实用性强。综述了超声波无损评价金属材料晶粒尺寸各方法的原理和研究现状,并结合超声无损检测(评价)技术的应用需求及研究现状中的不足,对超声波无损评价金属材料晶粒度方法的设计方案的优化作了展望。 展开更多
关键词 无损评价 金属材料 晶粒尺寸 优化设计方案
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超声变幅杆设计方法研究 被引量：69
10
作者 贺西平 高洁 《声学技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期82-86,共5页
超声变幅杆是超声振动系统中一个重要的组成部分,经常在高声强超声中应用。从声学角度出发,对超声变幅杆有许多种设计方法。本文在综合有关文献的基础上,阐述了常用的设计变幅杆的方法,如传统的设计方法,等效电路法,替代法(机械阻抗相等... 超声变幅杆是超声振动系统中一个重要的组成部分,经常在高声强超声中应用。从声学角度出发,对超声变幅杆有许多种设计方法。本文在综合有关文献的基础上,阐述了常用的设计变幅杆的方法,如传统的设计方法,等效电路法,替代法(机械阻抗相等法),传输矩阵法,有限元法,表观弹性法等等。文中比较了这些设计方法的特点,提出了应用相应方法时应该注意的问题。为了能进一步简化设计,方便记忆,文中提出了用设计方法本身统一各单级变幅杆各性能参数的表达式等今后需要研究的问题。 展开更多
关键词 变幅杆 等效电路 替代法 传输矩阵 有限元方法
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单台阶同心圆盘辐射声场的指向性计算 被引量：5
11
作者 贺西平 张频 宋旭霞 《声学技术》 CSCD 2009年第5期673-677,共5页
作为向空气中辐射的声辐射器,弯振阶梯薄盘或矩形板在工业上有很多应用。由于计算的复杂性,以前的文献对阶梯圆盘的声场指向性未作研究。利用点声源组合的方法(Rayleigh积分),计算了边界自由的弯振阶梯圆盘辐射声场的指向性,与弯曲振动... 作为向空气中辐射的声辐射器,弯振阶梯薄盘或矩形板在工业上有很多应用。由于计算的复杂性,以前的文献对阶梯圆盘的声场指向性未作研究。利用点声源组合的方法(Rayleigh积分),计算了边界自由的弯振阶梯圆盘辐射声场的指向性,与弯曲振动的圆盘相比,阶梯圆盘的声场指向性得到了明显改善,理论计算结果与Gallego的实际测试图案相吻合。计算为这类辐射器的高效应用、优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 阶梯圆盘 辐射声场 指向性 圆环
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单芯、多芯线线圈涡流损耗仿真计算及实验研究
12
作者 朱昊昕 贺西平 廖迈伟 《大学物理实验》 2024年第3期77-83,共7页
交流电流流过RLC谐振电路中会出现涡流,线圈电阻也将随交流频率的增加而急剧上升。由于单芯线圈与多芯线圈产生趋肤与邻近效应的机理不同,故两者的交流电阻随交流频率的增加趋势有所不同。采用谐振法测量了单芯线及多芯线中电阻与交流... 交流电流流过RLC谐振电路中会出现涡流,线圈电阻也将随交流频率的增加而急剧上升。由于单芯线圈与多芯线圈产生趋肤与邻近效应的机理不同,故两者的交流电阻随交流频率的增加趋势有所不同。采用谐振法测量了单芯线及多芯线中电阻与交流频率的关系,仿真计算了单芯、多芯线圈在不同交流频率下的涡流损耗,表明在高频交流情况下,多芯线圈受涡流效应的影响要高于单芯线圈。同时,实验测试与计算结果相吻合。 展开更多
关键词 交流阻值 交流频率 趋肤效应 邻近效应
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Terfenol棒的磁致伸缩等效电路 被引量：3
13
作者 贺西平 李斌 孙进才 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期82-86,共5页
在推导Ｔｅｒｆｅｎｏｌ磁致伸缩棒工作的等效电路时，考虑了与其一道构成闭合磁路的外部材料。研究表明：外部磁路材料在等效电路中的作用相当于在电路两端并联一个电感，选择高磁导率的材料作为外部磁路材料，可忽略它带来的电感影响... 在推导Ｔｅｒｆｅｎｏｌ磁致伸缩棒工作的等效电路时，考虑了与其一道构成闭合磁路的外部材料。研究表明：外部磁路材料在等效电路中的作用相当于在电路两端并联一个电感，选择高磁导率的材料作为外部磁路材料，可忽略它带来的电感影响，有利于减小漏磁损耗。 展开更多
关键词 Terfenol棒 磁致伸缩换能器 等效电路 换能器
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换能器前辐射头与轴向相平行方向的弯曲振动 被引量：3
14
作者 贺西平 胡时岳 陈航 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第5期9-11,4,共4页
复合棒型换能器前面的变截面组件在工作时常伴有弯曲振动现象,这在一定程度上会影响换能器的工作性能;利用复合棒型换能器的纵向振动基频与前辐射头弯曲振动的恰当耦合,可展宽换能器的频带。本文用有限元法,研究了前辐射头在声换能器组... 复合棒型换能器前面的变截面组件在工作时常伴有弯曲振动现象,这在一定程度上会影响换能器的工作性能;利用复合棒型换能器的纵向振动基频与前辐射头弯曲振动的恰当耦合,可展宽换能器的频带。本文用有限元法,研究了前辐射头在声换能器组成中的弯曲振动问题,与测试结果相吻合。 展开更多
关键词 换能器 前辐射头 弯曲振动 变截面组件 性能 纵向振动基频 耦合
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纵弯模式转换型超声马达的制造及分析测试 被引量：2
15
作者 贺西平 程存弟 +1 位作者 刘纯荣 鲍善惠 《声学技术》 CSCD 1994年第4期189-190,共2页
Ｆ５纵弯模式转换型超声马达的制造及分析测试贺西平，程存弟，刘纯荣，鲍善惠（陕西师范大学应用声学研究所西安·７１００６２）超声马达以其转速低、力矩大、能抗电磁场干扰等优点，近年来引起了人们的研究兴趣。本文制造并研究... Ｆ５纵弯模式转换型超声马达的制造及分析测试贺西平，程存弟，刘纯荣，鲍善惠（陕西师范大学应用声学研究所西安·７１００６２）超声马达以其转速低、力矩大、能抗电磁场干扰等优点，近年来引起了人们的研究兴趣。本文制造并研究了一种纵弯模式转换型超声马达。在夹心式... 展开更多
关键词 纵弯模式 转换型 超声马达 分析 测试 制造
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简明设计复合扭振变幅杆 被引量：4
16
作者 贺西平 胡时岳 《应用声学》 CSCD 北大核心 2001年第6期33-35,共3页
传统设计复合扭振变幅杆的方法是利用各形状函数杆之间的角位移连续和力矩连续的边界条件，来确定方程中的待定系数，导出频率方程。木文利用各形状函数分界面之间机械阻抗相等的方法来设计复合扭振变幅杆，可简化设计，物理意义明显。... 传统设计复合扭振变幅杆的方法是利用各形状函数杆之间的角位移连续和力矩连续的边界条件，来确定方程中的待定系数，导出频率方程。木文利用各形状函数分界面之间机械阻抗相等的方法来设计复合扭振变幅杆，可简化设计，物理意义明显。这种方法也适用于纵振复合变幅杆的设计． 展开更多
关键词 复合扭振变幅杆 机械阻抗 频率方程 设计 扭转振动
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圆环型稀土超磁致伸缩超声频换能器 被引量：4
17
作者 贺西平 胡静 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期541-542,共2页
用有限元数值方法计算并研制了稀土超磁致伸缩圆环型超声频换能器。研究表明,可用既导磁又导电的稀土超磁致伸缩材料研制大功率换能器;在换能器的激励线圈外面,加上高导磁率闭合圆桶,有利于换能器耦合系数的提高;与频率为25.9 kHz的压... 用有限元数值方法计算并研制了稀土超磁致伸缩圆环型超声频换能器。研究表明,可用既导磁又导电的稀土超磁致伸缩材料研制大功率换能器;在换能器的激励线圈外面,加上高导磁率闭合圆桶,有利于换能器耦合系数的提高;与频率为25.9 kHz的压电陶瓷换能器相比,尺寸减小了1/3。实验测试与理论计算基本相符。 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 超声频 换能器 有限元方法
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凹筒型换能器性能参数与开缝数之间关系的研究 被引量：2
18
作者 贺西平 王英民 +1 位作者 张争气 滕舵 《应用声学》 CSCD 北大核心 2008年第6期440-443,共4页
凹筒形换能器具有频率低、功率大、尺寸小、重量轻等诸多优点,且其独特的外型结构适合于组排基阵,有较好的应用前景。为易于产生径向弯曲振动,通常沿轴向等间距开缝,以降低径向刚度。开缝数太少,不利于达到预期目的;开缝数太多,又可能... 凹筒形换能器具有频率低、功率大、尺寸小、重量轻等诸多优点,且其独特的外型结构适合于组排基阵,有较好的应用前景。为易于产生径向弯曲振动,通常沿轴向等间距开缝,以降低径向刚度。开缝数太少,不利于达到预期目的;开缝数太多,又可能引起声源级的降低。本文计算了凹筒型换能器开缝数与换能器声性能参数之间的关系。实验测试与理论计算比较符合。 展开更多
关键词 凹筒形换能器 开缝 性能参数
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扭转振动与纵振动的比较 被引量：4
19
作者 贺西平 程存弟 《声学技术》 CSCD 1994年第1期21-23,26,共4页
本文首先推导出了扭转振动的声传输线方程，并从应力和力矩方程，变截面杆波动方程、声传输线方程、指数型和阶梯型半波长谐振杆等方面，对扭振型和纵振型进行了比较。发现：描述两者的基本概念、方程等具有可类比性，但具体到设计杆件... 本文首先推导出了扭转振动的声传输线方程，并从应力和力矩方程，变截面杆波动方程、声传输线方程、指数型和阶梯型半波长谐振杆等方面，对扭振型和纵振型进行了比较。发现：描述两者的基本概念、方程等具有可类比性，但具体到设计杆件时，两者并不具有类比性。 展开更多
关键词 超声振动系统 扭转振动 纵振动
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弯张壳体装配位移的理论计算及实验测量 被引量：1
20
作者 贺西平 胡时岳 李斌 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第1期8-11,共4页
精确地控制施加于驱动元件上的预应力,对换能器设计有着重要意义。本文结合我们的课题研究工作,用有限元方法,计算了Ⅶ型水声弯张换能器壳体给驱动元件施加一定预应力时,壳体所需的装配位移的大小,并通过初步实验作了验证。本文的计算... 精确地控制施加于驱动元件上的预应力,对换能器设计有着重要意义。本文结合我们的课题研究工作,用有限元方法,计算了Ⅶ型水声弯张换能器壳体给驱动元件施加一定预应力时,壳体所需的装配位移的大小,并通过初步实验作了验证。本文的计算及装配方法,可以推广到其它类型的弯张换能器中。 展开更多
关键词 弯张壳体 装配位移 理论计算 实验测量 预应力 有限元方法 水声弯张换能器 设计
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