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固定边界阶梯圆盘的设计及其振动特性计算 被引量：12
1
作者 赵凌波 贺西平 刘志永 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第2期16-18,共3页
利用薄板的弯曲振动理论,推出了固定边界条件下带有一个阶梯的阶梯圆盘的频率方程,提出了求解频率方程的数值计算方法,编制了计算程序,由此可计算出阶梯圆盘的半径和节线位置,设计出完整的阶梯圆盘。并用有限元仿真软件对阶梯圆盘的振... 利用薄板的弯曲振动理论,推出了固定边界条件下带有一个阶梯的阶梯圆盘的频率方程,提出了求解频率方程的数值计算方法,编制了计算程序,由此可计算出阶梯圆盘的半径和节线位置,设计出完整的阶梯圆盘。并用有限元仿真软件对阶梯圆盘的振型和位移分布进行了计算,两者计算结果基本吻合,为这种条件下阶梯圆盘的设计提供了方法。 展开更多
关键词 固定边界 阶梯圆盘 节线 有限元法
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阶梯圆盘节圆偏离对辐射声场指向性的影响 被引量：7
2
作者 兰正康 贺西平 +1 位作者 马焕培 阿卜力孜.阿卜来提 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期105-109,115,共6页
在实际应用中,阶梯圆盘节圆位置与预先设计的阶梯位置不可能实现真正意义上的重合,节圆会偏离阶梯位置。以带有一个中心上凸的阶梯圆盘为例,将阶梯圆盘按节圆及阶梯位置分成三个部分,提出了解析计算这三部分位移分布的方法,经有限元计... 在实际应用中,阶梯圆盘节圆位置与预先设计的阶梯位置不可能实现真正意义上的重合,节圆会偏离阶梯位置。以带有一个中心上凸的阶梯圆盘为例,将阶梯圆盘按节圆及阶梯位置分成三个部分,提出了解析计算这三部分位移分布的方法,经有限元计算证实了这种方法的有效性。在此基础上,利用声场迭加的原理导出了辐射声压,并计算分析了节圆偏离对指向性的影响。结果表明:节圆偏离阶梯位置会导致阶梯圆盘的指向性主瓣的半开角变大,节圆比阶梯位置偏大到一定值时指向性主瓣分叉,这使得阶梯圆盘的辐射声场能量相对分散。 展开更多
关键词 阶梯圆盘 弯曲振动 节圆 指向性
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阶梯圆盘轴向辐射声压的分布 被引量：2
3
作者 李家星 贺西平 刘豆豆 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期43-47,共5页
利用叠加法和高斯数值积分算法,以二阶梯圆盘为例推导了多阶梯圆盘轴向声压的分布,计算了轴向声压随距离的变化关系。对设计的二阶梯、三阶梯和四阶梯圆盘的轴向声压进行了测试,验证了理论计算的正确性。进一步得到了轴向辐射声压与输... 利用叠加法和高斯数值积分算法,以二阶梯圆盘为例推导了多阶梯圆盘轴向声压的分布,计算了轴向声压随距离的变化关系。对设计的二阶梯、三阶梯和四阶梯圆盘的轴向声压进行了测试,验证了理论计算的正确性。进一步得到了轴向辐射声压与输入电功率、圆盘的阶梯数目之间的关系。结果表明,阶梯圆盘轴向声压和输入有效电功率成正比;输入电功率一定时,轴向辐射声压与圆盘阶梯数目成正比。 展开更多
关键词 轴向辐射声压 阶梯圆盘 输入电功率
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激励频率对阶梯圆盘声场指向性的影响 被引量：1
4
作者 兰正康 贺西平 +1 位作者 马焕培 阿卜力孜.阿卜来提 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期22-28,共7页
利用有限元方法,计算了不同激励频率下一阶弯曲振动阶梯圆盘的节圆半径.以节圆比阶梯凸台边缘小为例,将阶梯圆盘按节圆及阶梯位置内(外)分成三部分,提出了解析计算这三部分位移分布的方法,经有限元计算证实了这种方法的有效性.在此基础... 利用有限元方法,计算了不同激励频率下一阶弯曲振动阶梯圆盘的节圆半径.以节圆比阶梯凸台边缘小为例,将阶梯圆盘按节圆及阶梯位置内(外)分成三部分,提出了解析计算这三部分位移分布的方法,经有限元计算证实了这种方法的有效性.在此基础上,利用声场叠加原理推导出节圆偏离阶梯位置时的辐射声压,计算并分析了激励频率对阶梯圆盘指向性的影响.结果表明,激励频率与阶梯圆盘的设计频率不一致时,会导致声场指向性主瓣的半开角变大,指向性不如原来尖锐,进一步增大激励频率,将导致指向性主瓣分叉,这会使得阶梯圆盘的辐射声场能量相对分散. 展开更多
关键词 阶梯圆盘 弯曲振动 激励频率 节圆 指向性
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激励源频率对阶梯圆盘节线的影响 被引量：1
5
作者 宁景锋 贺西平 王帅军 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期27-30,共4页
应用有限元方法,计算了具有一定大小激励面积、频率不同的纵向振动夹心式换能器对一阶弯曲振动阶梯圆盘节圆半径的影响.结果表明:纵向振动换能器和阶梯盘有一定联接面积时,随着激励源频率的提高,阶梯圆盘的节圆半径相应增大.当激励源的... 应用有限元方法,计算了具有一定大小激励面积、频率不同的纵向振动夹心式换能器对一阶弯曲振动阶梯圆盘节圆半径的影响.结果表明:纵向振动换能器和阶梯盘有一定联接面积时,随着激励源频率的提高,阶梯圆盘的节圆半径相应增大.当激励源的频率为f=28 kHz时,阶梯圆盘的节圆半径为2.610 cm,即此时阶梯圆盘的节圆半径恢复到点激励下的位置.实验测试与有限元计算结果基本吻合. 展开更多
关键词 阶梯圆盘 激励源频率 节圆半径
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基于Mindlin理论的厚阶梯圆盘弯曲振动特性研究 被引量：3
6
作者 张宁宁 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期472-478,共7页
阶梯圆盘辐射体因其辐射面积大、辐射效率高等优点在大功率超声领域获得了广泛的应用。从声学应用角度,基于Mindlin理论推导了厚阶梯圆盘在自由、固定、简支边界条件下的频率方程,并分别对频率方程进行数值求解,结果表明计算得到的频率... 阶梯圆盘辐射体因其辐射面积大、辐射效率高等优点在大功率超声领域获得了广泛的应用。从声学应用角度,基于Mindlin理论推导了厚阶梯圆盘在自由、固定、简支边界条件下的频率方程,并分别对频率方程进行数值求解,结果表明计算得到的频率与有限元模拟及实验测试结果基本相符。该结论为厚盘的弯曲振动辐射器的设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 Mindlin理论 厚阶梯圆盘 频率方程 弯曲振动
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厚阶梯圆盘弯曲振动特性研究 被引量：1
7
作者 张宁宁 潘营利 耿森林 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1178-1183,共6页
阶梯型圆盘声辐射器在大功率超声领域有着广泛的应用。从声学应用角度,基于Mindlin理论推导了厚阶梯圆盘在自由边界条件下频率方程,并对频率方程进行数值求解,同时分析了几何参数对频率的影响,结果表明当其他参数一定时,频率随圆盘和基... 阶梯型圆盘声辐射器在大功率超声领域有着广泛的应用。从声学应用角度,基于Mindlin理论推导了厚阶梯圆盘在自由边界条件下频率方程,并对频率方程进行数值求解,同时分析了几何参数对频率的影响,结果表明当其他参数一定时,频率随圆盘和基底圆环厚度的增加而增加,随外径的增加而减小,随内径的增加而增加,计算得到的频率与有限元模拟及实验测试结果基本相符。该结论对厚盘的弯曲振动辐射器的设计提供理论参考和频率调试依据。 展开更多
关键词 Mindlin理论 阶梯厚圆盘 频率方程 弯曲振动
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阶梯型圆盘的指向性及相关因素研究 被引量：4
8
作者 贺西平 马奶连 赵凌波 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期23-29,49,共8页
针对自由边界条件的阶梯圆盘,以带有一个上凸的阶梯为例,将盘面视为中心盘面和圆环面两部分组成,利用瑞利积分、声场迭加的方法,对阶梯盘的指向性进行计算,计算结果与Gallego测试的结果相吻合.进一步分析了阶梯盘指向性与材料、基底厚... 针对自由边界条件的阶梯圆盘,以带有一个上凸的阶梯为例,将盘面视为中心盘面和圆环面两部分组成,利用瑞利积分、声场迭加的方法,对阶梯盘的指向性进行计算,计算结果与Gallego测试的结果相吻合.进一步分析了阶梯盘指向性与材料、基底厚度等之间的关系.结果表明:指向性与阶梯盘材料关系并不显著;在相同谐振频率下,随着阶梯盘基底厚度的增加,主瓣的指向性将越尖锐,同时副瓣也变得窄细、尖锐. 展开更多
关键词 阶梯圆盘 弯曲振动 指向性
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基于Mindlin理论多阶梯厚圆盘弯曲振动特性研究 被引量：1
9
作者 张宁宁 耿森林 吴胜举 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第6期94-99,共6页
实际应用中为了获得大辐射声功率,通常采用多阶梯圆盘作为辐射体。从声学工程应用角度,基于Mindlin厚板理论结合连接处的连续性条件和边界条件推导了自由边界条件下的多阶梯厚弯振圆盘的弯振频率方程,利用数值计算法对多阶梯厚圆盘振动... 实际应用中为了获得大辐射声功率,通常采用多阶梯圆盘作为辐射体。从声学工程应用角度,基于Mindlin厚板理论结合连接处的连续性条件和边界条件推导了自由边界条件下的多阶梯厚弯振圆盘的弯振频率方程,利用数值计算法对多阶梯厚圆盘振动特性和频率特性进行研究,并结合有限元法进行模态分析,其结果与试验测试及理论计算基本一致;研究了各结构参数对振动频率的影响规律,结果表明各阶频率随阶梯圆盘节线半径r1的增加而增大,随阶梯圆环外半径r2的增大而减小,随圆盘高度和基底高度的增加而增加;各部分的材料对多阶梯圆盘的频率影响不同,其中材料的弹性模量影响最大,研究结果为多阶梯弯振厚圆盘和大功率弯曲振动辐射器的设计提供理论参考和频率调试依据。 展开更多
关键词 Mindlin厚板理论 多阶梯厚阶梯圆盘 频率方程 弯曲振动
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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
10
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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