考虑受电弓系统的高速列车气动噪声分析 被引量：5

1

作者 罗乐 郑旭 +1 位作者 吕义 郝志勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2179-2185,共7页

对CRH3型高速列车在350km/h运行速度下的气动噪声进行数值模拟.分别搭建受电弓和车厢风洞模型,并采用大涡模拟（LES）计算外部瞬态流场.脉动压力具有偶极子声源特性,可以通过直接边界元法（DBEM）转化为气动噪声.对比分析受电弓的远场... 对CRH3型高速列车在350km/h运行速度下的气动噪声进行数值模拟.分别搭建受电弓和车厢风洞模型,并采用大涡模拟（LES）计算外部瞬态流场.脉动压力具有偶极子声源特性,可以通过直接边界元法（DBEM）转化为气动噪声.对比分析受电弓的远场气动噪声和车厢的近场气动噪声的频谱特性和分布规律.结果表明：受电弓气动激励集中分布在车厢后端,而车厢气动激励主要作用于不平整的结构表面;前者是一种宽频噪声,在2 000 Hz内均呈下降趋势;后者的频谱在300Hz以内急剧下降,300~1 500Hz频段内平缓波动,在1 500Hz以上呈先下降后上升的趋势;距离受电弓区域越远,受电弓气动噪声占总气动噪声的比重越低.气动噪声结果可用于高速列车的车内噪声预测. 展开更多

关键词 高速列车 受电弓 气动噪声 大涡模拟(LES) 直接边界元法(dbem)

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汽车空调出风管道气动噪声分析与控制 被引量：21

2

作者 汪怡平 谷正气 +3 位作者 杨雪 李伟平 林肖辉 芦克龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期24-28,共5页

通过耦合CFD(Computational Fluid Dynamics)与专业声学代码SYSNOISE求解汽车空调管道气动噪声,即利用LES(Large Eddy Simulation)湍流模型对空调管道的瞬态流场进行求解获得噪声源项,然后将噪声源项作为边界条件导入SYSNOISE来计算噪... 通过耦合CFD(Computational Fluid Dynamics)与专业声学代码SYSNOISE求解汽车空调管道气动噪声,即利用LES(Large Eddy Simulation)湍流模型对空调管道的瞬态流场进行求解获得噪声源项,然后将噪声源项作为边界条件导入SYSNOISE来计算噪声的传播.根据流场分析与声场分析结果对空调管道的结构提出了两种改型方案,并对改型前后的空调系统噪声进行了测试.测试结果表明相比原始空调系统,两种方案都能有效降低噪声且方案二效果更好,驾驶员附近的噪声最大降幅达4.5 dB. 展开更多

关键词 气动噪声 计算流体力学 大涡模拟 FWH声学模型 直接边界元

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永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析 被引量：31

3

作者 刘瑞芳 严登俊 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期59-64,共6页

提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法... 提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法,采用改进的有限元运动边界处理方法——插值运动边界法解决转子运动问题。应用上述模型对1台无刷直流电动机的进行分析,计算结果和样机的实测波形吻合。该方法也适用于其他非正弦供电电机的场路耦合有限元分析。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 场路耦合 时步法 有限元分析 插值运动边界法

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螺旋桨激励水下壳体振动噪声数值研究 被引量：6

4

作者 徐野 熊鹰 黄政 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期86-91,122,共7页

为真实模拟壳体噪声的激励源特性,建立螺旋桨-轴系-壳体耦合系统有限元模型,以CFD计算得到的螺旋桨非定常载荷作为激励源,采用模态叠加法计算耦合系统强迫振动响应;分别以桨叶表面偶极子声源和耦合系统表面振速作为边界条件,采用声学直... 为真实模拟壳体噪声的激励源特性,建立螺旋桨-轴系-壳体耦合系统有限元模型,以CFD计算得到的螺旋桨非定常载荷作为激励源,采用模态叠加法计算耦合系统强迫振动响应;分别以桨叶表面偶极子声源和耦合系统表面振速作为边界条件,采用声学直接边界元法计算螺旋桨直接辐射噪声和耦合系统振动噪声。数值计算结果表明:两种噪声的声压级都随螺旋桨转速的增加而增大,其中振动噪声增幅较小;耦合系统振动噪声声压级随轴承刚度的增加而增大;两种噪声的声压级在量级上较为接近,在频谱及声压分布上具有各自的特征,在预报耦合系统水下辐射噪声时应综合考虑两种噪声的影响。 展开更多

关键词 螺旋桨 耦合系统 有限元 模态叠加法 直接边界元法 直接辐射噪声 振动噪声

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利用直接边界元法求解兴波问题(英文) 被引量：8

5

作者 缪泉明 章梓雄 《船舶力学》 EI 2003年第6期27-36,共10页

本文描述了利用直接边界元法求解定常兴波问题的理论和数值方法,本方法利用线性化自由面条件,辐射条件基于Dawson的四点差分格式进行处理。本文给出了Wigley船的兴波阻力和波高的数值结果,并与Dawson方法和试验结果进行了比较,结果显示... 本文描述了利用直接边界元法求解定常兴波问题的理论和数值方法,本方法利用线性化自由面条件,辐射条件基于Dawson的四点差分格式进行处理。本文给出了Wigley船的兴波阻力和波高的数值结果,并与Dawson方法和试验结果进行了比较,结果显示本文的结果合理可靠。 展开更多

关键词 直接边界元法 船舶兴波 兴波阻力 四点差分格式 Dawson方法

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基于自适应交叉近似边界元法的快速声学灵敏度分析 被引量：5

6

作者 郑昌军 陈磊磊 陈海波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期413-418,424,共7页

基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对... 基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对边界元系数矩阵进行压缩存储,可以在降低存储量的同时提高求解效率。在声学灵敏度分析中,通过直接使用求解未知边界状态值时保存的压缩系数矩阵,可以进一步提高求解效率。数值算例验证了所构造的方法的计算精度和求解效率,以及在大规模声场问题的最优化分析中的应用潜力。 展开更多

关键词 边界元法 自适应交叉近似 声学灵敏度 直接微分法 伴随变量法

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三维五向编织复合材料宏细观力学性能分析 被引量：13

7

作者 徐焜 许希武 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1053-1058,共6页

基于三维五向编织复合材料的细观结构胞元,采用细观有限元方法建立了材料宏观等效弹性性能的力学分析模型。模型数值结果与拉伸试验数据基本吻合,说明模型可用于该材料的宏观力学性能预测。经分析其细观应力分布及变形,表明基于胞元分... 基于三维五向编织复合材料的细观结构胞元,采用细观有限元方法建立了材料宏观等效弹性性能的力学分析模型。模型数值结果与拉伸试验数据基本吻合,说明模型可用于该材料的宏观力学性能预测。经分析其细观应力分布及变形,表明基于胞元分析的力学模型能有效预测含周期性结构材料的细观力学响应。由于该模型能给出较为合理的细观应力应变场,为进一步开展三维五向编织复合材料的失效分析奠定了基础。 展开更多

关键词 三维五向 编织复合材料 有限元法 周期性边界条件 力学性能

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工艺参数变动下的三维互连电容快速模式建库方法 被引量：4

8

作者 张雷 王习仁 +1 位作者 喻文健 王泽毅 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1837-1843,共7页

针对工艺不稳定性所带来的三维互连电容模式提取耗时激增的问题,提出一种增量式快速模式建库方法·该方法基于直接边界元计算,在2个紧邻工艺变动组合计算中,仅对前一组合计算所得的系数矩阵与右端项作局部修改,并取经预测修正的结... 针对工艺不稳定性所带来的三维互连电容模式提取耗时激增的问题,提出一种增量式快速模式建库方法·该方法基于直接边界元计算,在2个紧邻工艺变动组合计算中,仅对前一组合计算所得的系数矩阵与右端项作局部修改,并取经预测修正的结果作为初值迭代提取后一工艺变动组合的电容,有着很高的精度和较高的加速比· 展开更多

关键词 VLSI 三维电容提取 工艺参数变动 直接边界元法 模式 建库

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直接边界元法三维自由面兴波时域模拟 被引量：2

9

作者 冯大奎 叶恒奎 +1 位作者 张志国 王先洲 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期356-359,共4页

应用直接边界元法在时域中求解稳定航速运动的三维自由面兴波问题。基于格林定理,在所有边界面上划分网格,对边界积分方程进行数值离散,采用线性自由面边界条件,随时间步进更新自由面势。由于物体空间位置移动辐射条件不需要单独表述,... 应用直接边界元法在时域中求解稳定航速运动的三维自由面兴波问题。基于格林定理,在所有边界面上划分网格,对边界积分方程进行数值离散,采用线性自由面边界条件,随时间步进更新自由面势。由于物体空间位置移动辐射条件不需要单独表述,迭代过程中自由面计算域保持不变。以割划水面NACA0024为例,计算模拟了自由面兴波稳定波形;提出了求解矩阵方程组奇异性的处理方法和解决割划问题的动网格技术。本文计算结果和有限体积法及有关试验结果对比表明,该方法是可靠的。 展开更多

关键词 直接边界元法 时域 波形 奇异性 动网格

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二维Laplace方程Dirichlet问题直接边界积分方程的Galerkin解法 被引量：2

10

作者 董海云 祝家麟 张守贵 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期122-125,共4页

用Green公式和基本解推导得出的直接边界积分方程来求解二维Laplace方程的D irichlet问题.对直接边界积分方程大都采用配点法求解,还未见有实际用Galerkin边界元来解的报道.对La-place方程的直接边界积分方程进行变分后,利用Galerkin方... 用Green公式和基本解推导得出的直接边界积分方程来求解二维Laplace方程的D irichlet问题.对直接边界积分方程大都采用配点法求解,还未见有实际用Galerkin边界元来解的报道.对La-place方程的直接边界积分方程进行变分后,利用Galerkin方法,同时采用线性单元变分对方程进行了求解.该方法需要在边界上计算重积分,推出了第一重积分的解析计算公式,对无奇异性的外层积分则采用高斯数值积分.数值实验表明该方法是可行有效的. 展开更多

关键词 LAPLACE方程 直接边界积分方程 Galerkin边界元法 线性元

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基于相互作用积分法的压电裂纹边界元分析 被引量：2

11

作者 雷钧 刘和国 杨庆生 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期161-166,共6页

为了获得更为精确高效的压电裂纹分析方法,推导了压电材料中基于相互作用积分计算裂尖场集中系数的计算公式,并成功应用于相应的边界元分析软件.应用此软件,对PZT-4压电材料在不同加载条件、不同的极化方向等情况下压电矩形板中的中心... 为了获得更为精确高效的压电裂纹分析方法,推导了压电材料中基于相互作用积分计算裂尖场集中系数的计算公式,并成功应用于相应的边界元分析软件.应用此软件,对PZT-4压电材料在不同加载条件、不同的极化方向等情况下压电矩形板中的中心直裂纹以及边裂纹问题进行了分析,验证了相互作用积分法的路径无关性,并且计算出各型裂尖场集中系数,与相应的基于J积分法以及位移插值法获得的结果对比良好,说明该方法是一种高效准确的压电裂纹分析方法. 展开更多

关键词 相互作用积分 边界元法 压电材料 强度因子 极化方向

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层次式直接边界元计算VLSI三维互连电容 被引量：2

12

作者 古江春 王泽毅 洪先龙 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第8期635-640,共6页

文中将 Appel处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法 ,用以计算 VL SI三维互连寄生电容 .直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度 ,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构 .直接边界元法的层次式计... 文中将 Appel处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法 ,用以计算 VL SI三维互连寄生电容 .直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度 ,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构 .直接边界元法的层次式计算涉及对三种边界 (强加边界、自然边界与介质交界面 )及两种积分核 (1/r与 1/r3)的处理 ,显著区别于基于间接边界元法、仅处理强加边界与一种积分核的层次式算法 .文中以边界元的层次划分为基础 ,实现系数矩阵的层次式形成与存储 ,并在 GMRES迭代中实现层次式矩阵——向量乘法 ,显著提高了计算速度 . 展开更多

关键词 VLSI 寄生电容 直接边界元法 层次式计算

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采用计算气动声学研究高速列车表面偶极子声源外辐射的指向性 被引量：8

13

作者 郑拯宇 李人宪 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第6期42-46,共5页

将边界元声场分析方法与流体动力学分析技术有机结合起来,在某高速列车边界元模型中,导入流场脉动压力数据并在声学网格上转换成气动偶极子声源边界条件,采用直接边界元算法实现了基于表面偶极子声源的列车气动噪声外辐射声场的数值仿真... 将边界元声场分析方法与流体动力学分析技术有机结合起来,在某高速列车边界元模型中,导入流场脉动压力数据并在声学网格上转换成气动偶极子声源边界条件,采用直接边界元算法实现了基于表面偶极子声源的列车气动噪声外辐射声场的数值仿真,在此基础上对列车气动噪声外辐射场声压力分布规律以及车身表面偶极子源外辐射的指向性等特性进行了分析。研究表明:列车两侧的正横方向为车身表面偶极子声源主要水平声辐射方向,在离声源中心25m距离上可达80dB左右;车顶上方为主要横向声辐射声域,25m距离上可达83dB;频率越高,车身表面偶极子声源的指向性越强。 展开更多

关键词 车辆工程 气动噪声 计算气动声学 偶极子声源 边界元法 指向性分析

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时域匹配直接边界元方法及其数值特性 被引量：3

14

作者 韩旭亮 段文洋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期837-843,共7页

为了解决时域格林函数方法在计算非直壁浮体的数值发散问题,基于三维势流理论,对时域匹配直接边界元方法的数值特性进行了系统研究.该方法在流场中引入匹配控制面,将流场划分为内域和外域,内域中采用简单格林函数直接边界元方法,外域中... 为了解决时域格林函数方法在计算非直壁浮体的数值发散问题,基于三维势流理论,对时域匹配直接边界元方法的数值特性进行了系统研究.该方法在流场中引入匹配控制面,将流场划分为内域和外域,内域中采用简单格林函数直接边界元方法,外域中采用满足线性自由面条件的时域格林函数方法,进行浮体时域水动力计算.研究结果表明:该方法外传波浪效率高,时域长期模拟结果稳定.基于同一网格模型,可以准确模拟不同波浪条件下浮体的时域水动力,无需重新划分网格,且网格数量大幅减少. 展开更多

关键词 匹配法 直接边界元 时域 波浪力 数值特性

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地下隧道横截面内地震动土作用分析 被引量：6

15

作者 梁建文 朱俊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第4期54-69,共16页

地下隧道抗震分析的关键在于确定地震过程中隧道所受的地震作用,亦即地震动土作用。本文采用间接边界元方法,求解了弹性基岩上覆层状场地中地下隧道所受的横截面内地震动土作用,通过参数分析揭示了地震动土作用的峰值大小、空间分布等... 地下隧道抗震分析的关键在于确定地震过程中隧道所受的地震作用,亦即地震动土作用。本文采用间接边界元方法,求解了弹性基岩上覆层状场地中地下隧道所受的横截面内地震动土作用,通过参数分析揭示了地震动土作用的峰值大小、空间分布等基本规律。研究表明,土-隧道动力相互作用对地震动土作用的空间分布形式影响较小,地下隧道结构横截面内所受地震动土作用的空间分布形式与隧道相应位置处自由场土层应力空间分布形式基本一致;土-隧道动力相互作用对地震动土作用有明显放大效应,隧道主要位置点的水平动土作用和竖向动土作用与隧道相应位置处自由场土层应力相比分别放大1.4-2.0倍和1.2-1.6倍;随隧道埋深的增加,隧道所受地震动土作用呈明显增大趋势。最后在此基础上提出了横截面内地震动土作用的一个简化计算方法。该简化方法基于自由场地震响应分析,采用动力放大系数来考虑土-隧道动力相互作用,方法简单实用,计算精度可以满足工程需求。 展开更多

关键词 地下隧道 间接边界元 土-隧道动力相互作用 横截面内地震动土作用 简化计算

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边界元积分法分析椭圆模式和远场特性 被引量：1

16

作者 姚齐峰 王帅 +1 位作者 娄小平 祝连庆 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1414-1419,共6页

近年来各种兼具高品质因子和定向输出的变形微纳谐振腔得到广泛研究,主要是可以用在光电集成的极低阈值激光器中。通过边界元方法计算了从圆到椭圆变形过程即中模场,品质因子以及远场特性的随短半轴变化,模拟结果表明椭圆曲率越大,模式... 近年来各种兼具高品质因子和定向输出的变形微纳谐振腔得到广泛研究,主要是可以用在光电集成的极低阈值激光器中。通过边界元方法计算了从圆到椭圆变形过程即中模场,品质因子以及远场特性的随短半轴变化,模拟结果表明椭圆曲率越大,模式的品质因子逐渐下降,而模场由回音壁模式逐渐向法玻腔模式转化,但是在转变过程中出现因模式耦合效应导致模式品质因子的异常改变,远场出现被调制的现象,该机理为实现定向输出并且高Q值的激光器提供新的设计思路。 展开更多

关键词 边界元法 远场特性 变形微腔 定向输出

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基于BEM/FEM计算浸水结构振动特性 被引量：2

17

作者 安小同 洪明 李艮田 《船海工程》 2011年第6期55-58,共4页

应用直接边界元和有限元方法分析水下结构体的固有频率和振动特性,根据边界元理论编译出相应的程序来计算水下结构的附加质量矩阵,将附加质量矩阵与现有的有限元程序相结合,分析水下结构体的固有频率和振动特性,以浸没于流体介质中的圆... 应用直接边界元和有限元方法分析水下结构体的固有频率和振动特性,根据边界元理论编译出相应的程序来计算水下结构的附加质量矩阵,将附加质量矩阵与现有的有限元程序相结合,分析水下结构体的固有频率和振动特性,以浸没于流体介质中的圆柱壳为例,通过与近似理论值的对比验证了数值计算结果的可靠性,表明流体介质改变了结构的振动特性。 展开更多

关键词 直接边界元 有限元 固有频率 附加质量矩阵 圆柱壳

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场路耦合的直流牵引供电系统杂散电流扩散模型 被引量：1

18

作者 刘炜 潘哲 +3 位作者 周林杰 唐宇宁 李松原 李群湛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4594-4603,共10页

场路分离的杂散电流计算中,电阻网络模型的钢轨对地过渡电阻参数受地电位分布计算中的道床和土壤电阻率的影响,难以准确反映杂散电流扩散分布。提出了场路耦合的仿真模型,通过对直流地铁回流系统中的空间及导体结构进行区域等效,以直接... 场路分离的杂散电流计算中,电阻网络模型的钢轨对地过渡电阻参数受地电位分布计算中的道床和土壤电阻率的影响,难以准确反映杂散电流扩散分布。提出了场路耦合的仿真模型,通过对直流地铁回流系统中的空间及导体结构进行区域等效,以直接边界元法建立杂散电流扩散场模型,获得表征杂散电流扩散分布的散流系数矩阵与散流互阻矩阵并进行存储;将直流牵引供电系统等效为多时变电源集中电路,利用散流互阻矩阵对牵引供电系统等效电路进行修正,建立以列车运行图为驱动的杂散电流动态仿真模型。仿真结果与CDEGS软件对比,钢轨电位误差在2.04%以内,隧道面上电位误差在1.09%以内,仿真计算速度提升了83.32%。案例分析表明,大部分杂散电流从牵引所间距较大的区间泄漏;该线路钢轨对地过渡电阻大于3.76Ω·km时,其变化对钢轨电位峰值影响较小;当过渡电阻值大于6.94Ω·km时,钢轨泄漏电流密度小于2.5 mA/m。 展开更多

关键词 直流地铁 场路耦合 杂散电流 直接边界元法 钢轨电位

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直接边界元法在无限深透水地基渗流中的应用 被引量：1

19

作者 陈亮亮 李建华 王建祥 《人民长江》 北大核心 2010年第1期35-37,共3页

为新疆无限深透水地基土石坝寻求理论上较精确的渗流计算方法,采用直接边界元法,提出了对于修建在无限深透水地基上具有水平铺盖防渗体的土石坝渗流计算模型。通过对新疆多浪水库库区第四系全新冲洪积物覆盖层的渗流计算,对比计算和实... 为新疆无限深透水地基土石坝寻求理论上较精确的渗流计算方法,采用直接边界元法,提出了对于修建在无限深透水地基上具有水平铺盖防渗体的土石坝渗流计算模型。通过对新疆多浪水库库区第四系全新冲洪积物覆盖层的渗流计算,对比计算和实测渗流自由面,验证了模型的可行性,可供设计人员参考。 展开更多

关键词 直接边界元法 无限深透水地基 渗流 土石坝 新疆

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基于数值计算的推进电机水下辐射噪声分析 被引量：3

20

作者 谢志强 《声学技术》 CSCD 2014年第S01期116-119,共4页

含推进电机在内的推进系统是特种船舶水下辐射噪声的主要噪声源,国内对其研究较少,本文采用有限元(FEM)和边界元(BEM)联合求解的数值计算方法对推进电机水下辐射噪声进行研究。以某科考船船机舱段和流体域的流固耦合模型为研究对象,将... 含推进电机在内的推进系统是特种船舶水下辐射噪声的主要噪声源,国内对其研究较少,本文采用有限元(FEM)和边界元(BEM)联合求解的数值计算方法对推进电机水下辐射噪声进行研究。以某科考船船机舱段和流体域的流固耦合模型为研究对象,将某电机台架实验机脚振动加速度级作为激励载荷输入,利用有限元软件计算出舱段结构湿表面结构振动位移响应,导入边界元软件进行利用直接边界元方法计算,得到了两种安装状态下推进电机的水下辐射噪声。 展开更多

关键词 推进电机 水下辐射噪声 有限元法 直接边界元法

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