基于平面波展开法的周期声学黑洞板弯曲振动研究

1

作者 万志威 于子恒 +1 位作者 朱翔 李天匀 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1105-1110,共6页

周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采... 周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采用有限元法验证了本文方法的正确性,并改变平面波的个数对结果进行了收敛性分析。改变声学黑洞的嵌入形式,分析了更易产生完全方向带隙的条形声学黑洞板的弯曲振动特性。分析表明增大声学黑洞半径,减小由于实际制造精度产生的额外截断厚度会使带隙向低频移动,且带隙宽度增加。 展开更多

关键词 声学黑洞板 周期结构 平面波展开法 带隙 弯曲振动 有限元法 波数 Kirchhoff-Love薄板理论

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正交异性钢桥面板声发射波三维谱元法模拟及损伤定位

2

作者 李丹 胡晨迅 贺文宇 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第2期404-414,共11页

针对大跨度桥梁正交异性钢桥面板的疲劳损伤评估与结构健康监测需求,开展基于声发射波场谱元法模拟的大型复杂板类结构损伤定位研究。采用Legendre高阶插值三维时域谱元法模拟声发射波在正交异性钢桥面板中的传播过程,验证了其内部显著... 针对大跨度桥梁正交异性钢桥面板的疲劳损伤评估与结构健康监测需求,开展基于声发射波场谱元法模拟的大型复杂板类结构损伤定位研究。采用Legendre高阶插值三维时域谱元法模拟声发射波在正交异性钢桥面板中的传播过程,验证了其内部显著的反射、衍射和频散现象,并代替人工预断铅实测试验获得大量声发射数据。然后,利用赤池信息准则判定声发射波到达各传感器的时间,通过高斯过程回归建立到达时差与声发射源位置的关系模型,用于未知损伤的定位监测。数值模型实验结果表明,赤池信息准则和高斯过程回归改进的时差图法在正交异性钢桥面板中的平均定位误差为37.3 mm(25 dB信噪比工况),平板的定位精度高于U肋。谱元法模拟有望代替繁琐的预断铅实测试验,提升声发射时差图系列损伤定位方法的实用性。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面板 损伤定位 声发射波 谱元法 时差图法

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基于声电类比的低频消音结构优化设计

3

作者 李奇 王晓明 梅玉林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期201-208,共8页

基于声电类比,设计了与电滤波器性能相似的低频消音结构,并结合传递矩阵法和模拟退火法,构造了声学结构的优化设计策略。首先,采用归一化方法,以四阶切比雪夫高通电滤波器为基准,设计了电学带阻滤波器;然后,基于声电类比,将电路中的电... 基于声电类比,设计了与电滤波器性能相似的低频消音结构,并结合传递矩阵法和模拟退火法,构造了声学结构的优化设计策略。首先,采用归一化方法,以四阶切比雪夫高通电滤波器为基准,设计了电学带阻滤波器;然后,基于声电类比,将电路中的电感电容转换为声学结构中的细管和圆柱腔,构造了消音结构原型,并利用传递矩阵法,建立其数学模型,推导声波传递损失表达式;最后,结合声学结构的数学模型和模拟退火法,以有效衰减带宽最大为目标,以消音结构的尺寸参数为变量,对原型结构进行优化设计。结果表明:基于声电类比,能获得合理的消音结构原型,克服了仅依靠经典消音结构进行设计的局限;结合推导的传递损失数学模型和模拟退火法,对消音结构原型进行参数优化,能显著提高其消音效果,表现在传递损失超过20 dB的带宽拓宽至410~2 165 Hz,是优化前带宽的202%,特别是优化后的结构克服了原型结构在466~537 Hz频率内不能实现有效消音的缺陷,获得了连续的大跨度有效带宽,且传递损失曲线平均增幅达22.8%。 展开更多

关键词 声电类比 传递损失 有限元仿真 传递矩阵法 模拟退火法 声学结构

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芦山M_(S)7.0地震同震形变的地形效应

4

作者 王金驰 段虎荣 +2 位作者 张成浩 梁文康 刘鹏 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第3期228-233,共6页

基于平面断层几何模型,以2013年芦山M_(S)7.0地震为例,采用谱元法探究地形对同震形变的影响。结果表明,地形效应对不同方向同震形变的影响不同,对水平同震形变分量而言,沿断层走向的影响最大约为10.3%,垂直断层走向的影响最大约为12.4%... 基于平面断层几何模型,以2013年芦山M_(S)7.0地震为例,采用谱元法探究地形对同震形变的影响。结果表明,地形效应对不同方向同震形变的影响不同,对水平同震形变分量而言,沿断层走向的影响最大约为10.3%,垂直断层走向的影响最大约为12.4%;对垂直同震形变分量的影响最大约为11.9%。因此,在计算地表同震形变或有限断层反演时应充分考虑地形效应的影响。 展开更多

关键词 地形效应 同震形变 谱元法 位错理论

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基于谱元法的加肋圆柱壳设备位置声学设计

5

作者 邹蕙阳 张振海 周茂盛 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期43-49,共7页

加肋圆柱壳是水下航行器的重要结构形式,内部安装有大量机械设备,设备运行产生的低频振动通过基座等结构传递至壳体,引起壳体振动并产生低频辐射噪声,严重影响水下航行器的隐蔽性。通过开展机械设备安装位置声学优化设计研究,建立基于... 加肋圆柱壳是水下航行器的重要结构形式,内部安装有大量机械设备,设备运行产生的低频振动通过基座等结构传递至壳体,引起壳体振动并产生低频辐射噪声,严重影响水下航行器的隐蔽性。通过开展机械设备安装位置声学优化设计研究,建立基于谱元法的加肋圆柱壳振动响应理论计算方法,得到不同安装位置设备振动引起的加肋圆柱壳振动响应,并以加肋圆柱壳整体法向振动响应最小为目标函数,提出加肋圆柱壳内设备位置声学设计方法。数值计算及实验结果验证了该声学优化方法的有效性,对水下航行器机械噪声控制具有重要意义。 展开更多

关键词 谱元法 加肋圆柱壳 设备位置 声学优化

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基于Lighthill声类比理论的喷水推进泵不稳定流动诱导噪声的数值研究 被引量：9

6

作者 张德胜 张乃舒 +3 位作者 许彬 赵睿杰 高雄发 李宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期278-287,共10页

喷水推进泵内部不稳定漩涡流态对舰船推进系统的稳定性和噪声具有重要的影响,为了研究多工况下的流动特性及流致噪声机理,采用了计算流体力学(CFD)与计算声学(CA)耦合数值模拟的方法,针对喷水推进泵的不同的运行工况进行了精细化非定常... 喷水推进泵内部不稳定漩涡流态对舰船推进系统的稳定性和噪声具有重要的影响,为了研究多工况下的流动特性及流致噪声机理,采用了计算流体力学(CFD)与计算声学(CA)耦合数值模拟的方法,针对喷水推进泵的不同的运行工况进行了精细化非定常数值模拟,并与实验结果进行了验证。基于非定常数值模拟结果,将叶轮表面旋转偶极子与导叶表面固定偶极子的CGNS数据作为声源,采用BEM法开展了一系列的内声场及外声场声振耦合计算。研究结果表明:喷水推进泵压力脉动的幅值从叶轮进口处到导叶出口处逐渐减小;在额定工况下,喷水推进泵内部的压力脉动系数的最大值都出现在一阶叶频附近,叶片通过率是幅值的主要影响因素;随着流量工况减小,一些监测点在低频范围内的压力脉动超过一阶叶频处的值,成为主频;随着流量减小,喷水推进泵内部压力脉动幅值明显增大,内声场的声功率级随之上升,外声场声振耦合的声压级也随之增大,且呈现出明显的偶极子特性,本文的研究结果为舰船喷水推进泵的低振低噪设计和运行提供了理论基础。 展开更多

关键词 喷水推进泵 Lighthill声类比 边界元法(BEM) 漩涡流 噪声

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大涡模拟-Lighthill等效声源法的空腔水动噪声预测 被引量：15

7

作者 耿冬寒 刘正先 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期182-187,共6页

为了考察空腔产生的水动噪声,对气动声学理论与研究方法进行了分析,确立了大涡模拟-等效声源混合法.利用大涡模拟计算空腔非定常流动的流场结构,基于有限元/无限元法利用变分形式的Lighthill声类比方程进行声场的求解.利用该混合法考察... 为了考察空腔产生的水动噪声,对气动声学理论与研究方法进行了分析,确立了大涡模拟-等效声源混合法.利用大涡模拟计算空腔非定常流动的流场结构,基于有限元/无限元法利用变分形式的Lighthill声类比方程进行声场的求解.利用该混合法考察了雷诺数为1.2×105的空腔算例频域内噪声的辐射特性,基频值的预测结果与文献基本一致,低频纯音的远场辐射具备指向性,沿上游方向辐射能量较高,高频宽带噪音的传播不具指向性. 展开更多

关键词 水动噪声 大涡模拟 等效声源 有限元/无限元法 Lighthill声类比

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边界元计算内外声场耦合及流体目标声散射 被引量：8

8

作者 杨志刚 王同庆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期161-164,共4页

为研究水下目标的耦合声散射问题,将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合,建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法.对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标,给出了几组声散射数值仿真结果,并和解析方法... 为研究水下目标的耦合声散射问题,将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合,建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法.对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标,给出了几组声散射数值仿真结果,并和解析方法(变形圆柱法)的结果进行比较;比较结果的一致验证了该方法的正确性和有效性.该方法能够研究任意声波入射条件下复杂外形运动流体目标内外声场的耦合,结合结构的有限元描述,该方法将用于水下弹性结构的声耦合响应分析. 展开更多

关键词 声类比 边界元 声散射 耦合 目标强度

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用切比雪夫谱元方法求解均匀流场中的声传播问题 被引量：8

9

作者 张荣欣 秦国良 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期120-124,共5页

利用谱元方法中的无穷光滑插值函数的高阶精度特点,结合隐式时间推进算法的稳定性,推导并实现了低马赫数均匀流场中声波动方程的切比雪夫谱元解法,进而得到了流场影响下的声传播问题的数值解.该解法对均匀流场中的声传播问题在空间上进... 利用谱元方法中的无穷光滑插值函数的高阶精度特点,结合隐式时间推进算法的稳定性,推导并实现了低马赫数均匀流场中声波动方程的切比雪夫谱元解法,进而得到了流场影响下的声传播问题的数值解.该解法对均匀流场中的声传播问题在空间上进行谱元离散,在边界上引入Clay-ton-Engquist-Majda吸收边界条件,在时间上利用隐式Newmark积分方法推进求解.算例与解析解的对比验证表明:该解法在空间上可以实现高阶精度,在时间上达到2阶精度;使用的隐式New-mark时间积分方法稳定性好,计算工作量相对较小;当数值解达到稳态传播时和解析解吻合得非常好.随着计算条件的飞速发展,加密网格并采用更高阶的切比雪夫谱逼近可以进一步提高精度,以适应计算气动声学的精度要求,另外可尝试采用更高精度的吸收边界条件以改善边界反射对计算声场的干扰. 展开更多

关键词 计算气动声学 谱元方法 吸收边界条件 高精度

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基于Lighthill声类比理论的离心泵流动诱导噪声的数值模拟 被引量：18

10

作者 司乔瑞 盛国臣 +2 位作者 衡亚光 崔强磊 黄凯乐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期84-90,97,共8页

基于Lighthill声类比理论,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对离心泵内部声场进行了求解。首先采用SST SAS湍流模型对离心泵内部流场进行了三维非定常计算,并导出声源信息,然后在流场计算的基础上进行声学求解,比较研... 基于Lighthill声类比理论,采用计算流体力学(CFD)和计算声学(CA)相结合的方法对离心泵内部声场进行了求解。首先采用SST SAS湍流模型对离心泵内部流场进行了三维非定常计算,并导出声源信息,然后在流场计算的基础上进行声学求解,比较研究声学边界元法和声学有限元法在应用时的优劣。结果表明:蜗壳隔舌附近压力脉动强度最大、声压级最高,叶片通过频率及其倍频是各监测点上压力脉动的主频,叶轮与隔舌间的动静干涉作用是离心泵流动诱导噪声的主要原因;随着流量的增加,总声压级逐步减小,在效率最高工况点上达到最小,随后上升,偏离效率最高工况点越多,宽频分量越明显;声学有限元法对离散噪声的预估比较有优势,能综合考虑湍流噪声的各种声源,对内流场宽频噪声问题的研究更占优势。 展开更多

关键词 离心泵 Lighthill声类比 流动诱导噪声 边界元法 有限元法

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随机激励结构-声场耦合振动声学数值仿真研究 被引量：1

11

作者 李晓峰 张军 +1 位作者 兆文忠 万朝艳 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1683-1685,共3页

结构随机振动产生的噪声场为随机声场,其数值仿真对随机振动结构的降噪设计有重要意义。建立了结构-声场耦合随机振动的有限元模型,推导了声学响应函数的计算方法,利用声学响应函数和激励谱密度函数推导了响应声压的自谱密度函数。以薄... 结构随机振动产生的噪声场为随机声场,其数值仿真对随机振动结构的降噪设计有重要意义。建立了结构-声场耦合随机振动的有限元模型,推导了声学响应函数的计算方法,利用声学响应函数和激励谱密度函数推导了响应声压的自谱密度函数。以薄板和三维声场耦合随机振动为算例,计算了1Hz～200Hz的声学频率响应函数,并计算了系统受常谱密度和变谱密度随机载荷激励时系统的声学响应。理论推导和实例结果表明,随机振动的声学响应特性取决于声学频率响应函数和激励谱密度函数。 展开更多

关键词 有限元法 随机振动 响应函数 普密度 声学仿真

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螺旋桨负荷噪声研究 被引量：3

12

作者 朱锡清 吴武生 《船舶力学》 EI 1998年第3期62-71,共10页

本文运用非定常升力面方法和Coldstein声相似理论研究了螺旋桨的负荷噪声特性，文中给出了计算方法和理论结果的简要介绍。并运用数值计算方法对螺旋桨的负荷噪声进行了计算分析，得到了一些具有工程实际意义的数值计算结果。

关键词 螺旋桨 负荷噪声 舰艇 非定常升力面法

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拖拉机驾驶室内异常噪声分析与控制 被引量：6

13

作者 张敬涛 周以齐 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第2期75-79,共5页

针对出口欧洲的国产某型号拖拉机驾驶室内存在的异常噪声问题,提出利用频谱分析对异常噪声特性进行辨识,并利用壁板贡献度分析对引起异常噪声的主要机构进行排序,通过理论分析结合测试试验,为拖拉机驾驶室降噪措施的制定提供了有效的参... 针对出口欧洲的国产某型号拖拉机驾驶室内存在的异常噪声问题,提出利用频谱分析对异常噪声特性进行辨识,并利用壁板贡献度分析对引起异常噪声的主要机构进行排序,通过理论分析结合测试试验,为拖拉机驾驶室降噪措施的制定提供了有效的参考意见。经工程实践验证,所提方法可以有效消除驾驶室内异常噪声,同时降低驾驶员耳旁噪声2 d B(A),具有一定工程应用价值。 展开更多

关键词 声学 频谱分析 壁板贡献度 异常噪声 耳旁噪声 有限元

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基于声压修正边界元方法的气动噪声数值模拟 被引量：2

14

作者 汤永光 刘秋洪 蔡晋生 《科学技术与工程》 2011年第10期2153-2157,共5页

为考虑非紧致固体边界散射作用的影响,通过声模拟与边界元相结合的声压修正方法预测流体流动引起的噪声,将所分析的问题降低一维,能够满足无限远处边界条件。频率不是很高时,四极子源辐射的声强度远小于边界散射声强度,可以忽略耗时的... 为考虑非紧致固体边界散射作用的影响,通过声模拟与边界元相结合的声压修正方法预测流体流动引起的噪声,将所分析的问题降低一维,能够满足无限远处边界条件。频率不是很高时,四极子源辐射的声强度远小于边界散射声强度,可以忽略耗时的四极子源项体积积分计算。通过傅立叶变换在频域求解声压方程,避免了繁琐的时间延迟计算。 展开更多

关键词 气动噪声 声模拟 边界元法 非定常流动

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船体结构疲劳可靠性分析的直接计算方法 被引量：4

15

作者 甄春博 王天霖 于鹏垚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期664-667,共4页

针对船体结构疲劳寿命预报的可靠性问题,采用三维势流理论和整船有限元分析的谱分析直接计算方法,得到各短期海况和长期海况的应力参数,给出整个寿命期总的疲劳累积损伤。考虑疲劳分析时涉及的诸多不确定性因素,得出船体结构的疲劳寿命... 针对船体结构疲劳寿命预报的可靠性问题,采用三维势流理论和整船有限元分析的谱分析直接计算方法,得到各短期海况和长期海况的应力参数,给出整个寿命期总的疲劳累积损伤。考虑疲劳分析时涉及的诸多不确定性因素,得出船体结构的疲劳寿命可靠性指标及可靠度,从而给出基于直接计算的船体结构疲劳可靠性分析方法。以高性能三体船疲劳可靠性的算例分析表明,疲劳寿命可靠度随着疲劳寿命的增加而增大,在疲劳问题严重区域较小。 展开更多

关键词 直接计算 疲劳可靠性 谱分析法 船体结构 三维势流理论 整船有限元分析 应力参数

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桥梁动水压力附加质量计算模块开发与应用 被引量：4

16

作者 杨万理 吴龙旺 +2 位作者 胡俊杰 文志彬 李翱 《世界桥梁》 北大核心 2017年第4期66-73,共8页

为解决深水桥梁动水压力附加质量表达式繁冗并涉及特殊函数,不利于实际工程应用的问题,在已有的Morsion方程法、简化辐射波浪法、基于频率降低率的附加质量比法的计算理论基础上,采用APDL语言在ANSYS中设计、开发附加质量模块,实现了附... 为解决深水桥梁动水压力附加质量表达式繁冗并涉及特殊函数,不利于实际工程应用的问题,在已有的Morsion方程法、简化辐射波浪法、基于频率降低率的附加质量比法的计算理论基础上,采用APDL语言在ANSYS中设计、开发附加质量模块,实现了附加质量的自动计算和动水压力荷载的自动添加。应用这3种附加质量理论所开发的计算模块,建立不同形式墩-水耦合简化模型,与计算精度较好的流体声单元法进行对比,比较计算精度上的差异。计算结果表明,对于截面尺寸相对细长型的桥墩,4种方法计算结果较接近;随着桥墩直径的增大、墩高减小,Morison方程法的计算结果与其它3种方法的差异增大,总体上看4种计算方法基本能反映桥墩在水中的振动响应。在实桥上应用,结果表明开发的附加质量模块具有较高的精度和较高的计算效率。 展开更多

关键词 深水桥梁 动水压力 附加质量 APDL参数化设计语言 Morison方程 辐射波浪理论 流体声单元法

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水下扁平结构散射声场计算研究 被引量：1

17

作者 刘彦森 盛美萍 +1 位作者 王鹏 张军锋 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第2期280-283,共4页

出于拓展计算频域宽度角度考虑,该文提出一种基于积分方程法和几何衍射法为理论基础的可覆盖水声全部工作频段的水下扁平目标散射声场的宽频域混合计算模型,并以矩形钢板为目标,对其在不同声波入射角度条件下的水下散射声场频域分布开... 出于拓展计算频域宽度角度考虑,该文提出一种基于积分方程法和几何衍射法为理论基础的可覆盖水声全部工作频段的水下扁平目标散射声场的宽频域混合计算模型,并以矩形钢板为目标,对其在不同声波入射角度条件下的水下散射声场频域分布开展了定量研究与讨论分析,并得出:两种方法在所求解频域内的计算结果均互为补充,在中频段吻合程度较好,吻合频点与收发位置和结构的几何配置等因素有关;散射声场频域分布特征与各成分波间的相干作用有关。此外,对于钢板这类表面接近刚性的水下结构而言,镜向散射强度普遍强于前向散射。这表明,上述宽频域混合计算模型是可行的和可靠的,求解频域宽度和精度均得到有效改善,这对水下目标散射强度估计和自由场材料声学测试与评估等领域具有重要意义。 展开更多

关键词 水下扁平结构 散射声场 宽频域混合计算模型 边界元法 一致性几何衍射理论

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轴对称声振耦合的边界子波谱与有限元耦合方法及应用

18

作者 文立华 张京妹 王卫祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期37-40,共4页

在轴对称结构有限元和轴对称Helmholtz积分方程的基础上,建立了轴对称弹性结构构声振耦合的边界 子波谱有限元耦合方法,该方法能处理任意边界条件。采用提出的耦合方法研究了含有壳、肋、板复杂结构的水下航行 器的声辐射,给出了轴... 在轴对称结构有限元和轴对称Helmholtz积分方程的基础上,建立了轴对称弹性结构构声振耦合的边界 子波谱有限元耦合方法,该方法能处理任意边界条件。采用提出的耦合方法研究了含有壳、肋、板复杂结构的水下航行 器的声辐射,给出了轴对称圆环肋的刚度矩阵和质量矩阵。进行了声振耦合的模态分析,研究了航行器的轴向激励、侧 向激励的声辐射;计算了0～2kHz的频率响应。结果对水下航行器的研究设计有一定的参考价值。 展开更多

关键词 耦合方法 声振耦合 轴对称 声辐射 波谱 质量矩阵 积分方程 水下航行器 有限元 模态分析

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主动约束层阻尼梁结构的应力连续模型

19

作者 王淼 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期9-12,199,共5页

考虑到较厚的阻尼层内高阶剪切效应不应忽略,使用Reddy的三阶位移场描述阻尼层的纵向位移,使得在分界面上不仅位移连续,而且应力连续,从而提出ACLD结构的一种新模型"应力连续模型"。在此基础上,使用谱有限元法(SFEM)对ACLD梁... 考虑到较厚的阻尼层内高阶剪切效应不应忽略,使用Reddy的三阶位移场描述阻尼层的纵向位移,使得在分界面上不仅位移连续,而且应力连续,从而提出ACLD结构的一种新模型"应力连续模型"。在此基础上,使用谱有限元法(SFEM)对ACLD梁结构进行力学建模和数值模拟,并与传统Mead-Markus模型结果进行了比较。研究表明,应力连续模型在固有频率和模态损耗因子预测上优于传统Mead-Markus模型。 展开更多

关键词 主动约束层阻尼 Reddy高阶剪切理论 谱有限元法 应力连续模型

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流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响

20

作者 尹帮辉 王敏庆 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第4期71-76,共6页

结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此,采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子,探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系;然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构... 结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此,采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子,探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系;然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构损耗因子的差异,使用能量法对相关计算结果进行验证;最后使用三维模型对流体载荷作用下的自由阻尼板的功率转换系数进行了计算,进而分析功率转换系数同阻尼层杨氏模量、阻尼层厚度、阻尼层材料损耗因子等参数的关系。研究发现:在低于第二阶弯曲波产生频率的频段范围内,无流体时的损耗因子小于有流体的自由阻尼板;从频段平均的角度来看,功率转换系数在低频存在较大峰值,在高频变化较为平缓且数值较小;实际潜艇在流体载荷下主要通过改变结构的阻尼来改变其辐射的阻尼损耗因子。分析结果对于潜艇结构阻尼的优化设计有参考价值。 展开更多

关键词 振动与波 流体载荷 自由阻尼板 阻尼损耗因子 谱有限元法 三维弹性理论

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