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考虑机翼柔性影响的发动机安装系统隔振设计研究 被引量:2
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作者 陈春兰 陈永辉 燕群 《装备环境工程》 CAS 2019年第7期51-54,共4页
目的研究综合考虑安装系统的隔振效率、振型解耦、机翼柔性等因素影响的涡桨发动机安装系统隔振设计方法。方法首先对二自由度系统的动力学特性进行理论推导,得出机翼柔性在安装系统隔振分析中的重要性。进一步将弹性中心理论应用于发... 目的研究综合考虑安装系统的隔振效率、振型解耦、机翼柔性等因素影响的涡桨发动机安装系统隔振设计方法。方法首先对二自由度系统的动力学特性进行理论推导,得出机翼柔性在安装系统隔振分析中的重要性。进一步将弹性中心理论应用于发动机安装系统设计中,获得双平面五点式安装系统主要设计变量的优选参数。为分析柔性机翼对该设计过程的影响,利用有限元和多体动力学方法建立安装系统的刚柔混合计算模型,并进行分析。结果机翼阻尼对高频共振响应影响较大,垂向刚度比大于2时,安装系统取得较好的减振效果。结论综合考虑机翼柔性及振动解耦等因素的发动机安装系统隔振设计方法可以为航空发动机安装系统的工程设计提供参考。 展开更多
关键词 柔性机翼 隔振 振动解耦
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耦合RANS/LES模型与LEE方程的气动噪声混合预测方法 被引量:5
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作者 余培汛 白俊强 +1 位作者 杨海 潘凯 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期990-997,共8页
耦合湍流速度生成模型与线化欧拉方程,建立了气动噪声混合预测方法。该混合方法的湍流速度生成采用了非定常求解NS方程方式,为声传播方程提供了可靠的源项。声源的传播计算选用线化欧拉方程,其时空离散采用低色散低耗散高阶格式,远场边... 耦合湍流速度生成模型与线化欧拉方程,建立了气动噪声混合预测方法。该混合方法的湍流速度生成采用了非定常求解NS方程方式,为声传播方程提供了可靠的源项。声源的传播计算选用线化欧拉方程,其时空离散采用低色散低耗散高阶格式,远场边界选用了无分裂形式的理想匹配层边界条件。流场网格与声场网格的湍流速度信息交换采用了高阶插值算法。针对空腔标模M219的气动噪声预测,分别采用了统计声源与声传播(SNGR)方法、RANS/LES+LEE方法进行了计算分析。通过对比声源的分布、量级,以及监测点的声压曲线及声压级频谱曲线,分析可得出:RANS/LES+LEE方法能准确捕捉空腔各阶模态的声压级峰值。经数值模拟结果与实验结果的对比,表明RANS/LES+LEE方法相比于SNGR方法更适合模拟空腔这类流激振荡现象引起的声传播问题。 展开更多
关键词 湍流速度生成模型 线化欧拉方程 气动噪声 统计声源与声传播 RANS/LES 空腔
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基于SNGR方法研究增升装置缝翼噪声的抑制效果 被引量:3
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作者 余培汛 潘凯 +1 位作者 白俊强 韩啸 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期110-115,169,共7页
耦合湍流速度生成模型与声传播方程,形成了一套具备模拟声源在非均匀流场中传播的CAA混合预测方法,即SNGR方法。针对SNGR方法的可靠性验证,选用了30P30N标模的缝翼噪声传播算例,对比分析缝翼后缘某监测点的声压频谱曲线及辐射噪声指向... 耦合湍流速度生成模型与声传播方程,形成了一套具备模拟声源在非均匀流场中传播的CAA混合预测方法,即SNGR方法。针对SNGR方法的可靠性验证,选用了30P30N标模的缝翼噪声传播算例,对比分析缝翼后缘某监测点的声压频谱曲线及辐射噪声指向性云图,其计算结果与参考文献结果吻合度较好。在此基础上,设计了几种不同几何形状的缝翼构型,研究其对气动噪声的抑制效果。采用SNGR方法对比分析了各构型的声压分布云图、噪声指向性云图,并通过LES/FWH方法对噪声抑制效果进行了验证分析,结果表明:通过延长前缘缝翼长度可有效增强剪切层的稳定性,降低剪切层与缝翼背风区壁面碰撞的强度,从而达到抑制噪声的效果;SNGR方法能有效应用到二维增升装置的噪声预测及抑制问题中。 展开更多
关键词 湍流速度生成模型 声传播方程 缝翼 气动噪声 剪切层
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一种适用计算声学问题的网格间断人工黏性分布策略
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作者 王鑫 余培汛 +1 位作者 杨海 潘凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期95-100,共6页
在计算声学数值模拟过程中,当空间离散采用高阶有限差分格式时,在网格间断处易出现短波发散问题,易污染整个计算域的数值解。针对该问题,在对称模板DRP格式的基础上,探索了曲线坐标系下交界面、奇异点等间断处人工黏性添加策略;经过初... 在计算声学数值模拟过程中,当空间离散采用高阶有限差分格式时,在网格间断处易出现短波发散问题,易污染整个计算域的数值解。针对该问题,在对称模板DRP格式的基础上,探索了曲线坐标系下交界面、奇异点等间断处人工黏性添加策略;经过初始扰动绕圆柱传播算例的计算对比分析表明:声波随着时间推移,向空间逐步散开;当声波到达圆柱时,声波会发生部分反射现象,形成二次声源向空间传播,整个计算过程中未出现计算发散现象。研究结果表明,提出的人工黏性分布策略能有效解决间断处短波发散问题,为复杂构型的声场模拟提供技术支撑。 展开更多
关键词 短波 网格间断 声波 人工黏性 圆柱
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基于形状记忆合金声子晶体的带隙优化设计 被引量:5
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作者 邱克鹏 陈智谋 +4 位作者 张建刚 张卫红 燕群 孙向洋 彭涛 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1278-1287,共10页
声子晶体是一种具有声子带隙的周期性结构,通过对其带隙的动态调控设计,进而满足航空航天领域中重大装备对减振降噪性能的特定需求.文章在声子晶体的带隙设计中,引入智能材料,采用拓扑优化方法,开展多功能声子晶体带隙动态调控设计.首... 声子晶体是一种具有声子带隙的周期性结构,通过对其带隙的动态调控设计,进而满足航空航天领域中重大装备对减振降噪性能的特定需求.文章在声子晶体的带隙设计中,引入智能材料,采用拓扑优化方法,开展多功能声子晶体带隙动态调控设计.首先采用有限元方法分析声子晶体的带隙性能,并建立形状记忆合金的温度本构关系模型;其次基于变密度法的拓扑优化方法,在满足特定体分比及强度约束、保证声子晶体单胞之间的连接性约束条件下,以相对带隙最大化为目标函数建立声子晶体带隙设计优化模型;最后根据改进的材料插值模型,分析求解设计灵敏度,采用移动渐进法开展多功能声子晶体带隙结构的拓扑优化设计.优化结果表明:在XY模式下形状记忆合金从马氏体转换到奥氏体带隙拓宽了103.9%,在Z模式下带宽增大了3.75倍.研究结果为声子晶体在复杂环境下实现更为主动带隙调控提供了一种有效的设计方法. 展开更多
关键词 声子晶体 形状记忆合金 带隙调控 拓扑优化 灵敏度计算
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基于数值分析的模态阻尼系数获取方法 被引量:3
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作者 王建强 周苏枫 王纯 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期254-259,499,共7页
结构模态阻尼系数是影响振动疲劳特性的主要因素,获取模态阻尼系数对于结构振动疲劳的分析和仿真计算有重要作用,对于揭示金属材料振动疲劳损伤形成机理有直接意义。本研究针对2024-O铝合金,进行了大量的元件级试件的振动疲劳仿真分析... 结构模态阻尼系数是影响振动疲劳特性的主要因素,获取模态阻尼系数对于结构振动疲劳的分析和仿真计算有重要作用,对于揭示金属材料振动疲劳损伤形成机理有直接意义。本研究针对2024-O铝合金,进行了大量的元件级试件的振动疲劳仿真分析、试验研究以及数值分析计算,并提出了一种基于数值分析的快速获取结构模态阻尼系数的方法,适合于获取试验件振动疲劳试验过程中的模态阻尼系数变化趋势。研究表明:在不中断试件疲劳试验的情况下,本文方法可以快速准确地得到试验件在整个振动疲劳历程中的模态阻尼系数,固有频率的相对偏差小于0.06%,模态阻尼系数的相对偏差小于1%。为进一步揭示金属材料振动疲劳损伤的形成机理奠定了基础。 展开更多
关键词 振动疲劳 模态阻尼系数 金属材料 数值分析
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结合并行策略与距离减缩法的搜索算法及其在CAA中的应用 被引量:1
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作者 余培汛 杨海 +1 位作者 潘凯 韩啸 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期255-260,共6页
为提高流场与声场信息传递效率,建立了一种耦合MPI并行策略与改进距离减缩法的搜索算法。在完成点搜索后,采用一种适合于结构和非结构网格的形函数插值算法进行流场插值,实现了流场信息从流场网格到声场网格的快速传递。针对网格点搜索... 为提高流场与声场信息传递效率,建立了一种耦合MPI并行策略与改进距离减缩法的搜索算法。在完成点搜索后,采用一种适合于结构和非结构网格的形函数插值算法进行流场插值,实现了流场信息从流场网格到声场网格的快速传递。针对网格点搜索算法效率的验证,选用二维30P30N三段翼为研究对象,在不同的子进程数下进行对比分析。结果表明,相对于传统的距离减缩算法,本文提出的改进算法能有效提高CAA网格点的搜索效率,并且效率随着子进程数的增加而提高。在此基础上,将建立的流场与声场信息传递技术模块应用于CAA方法中,并对二维NACA0012翼型的后缘噪声问题进行计算分析,计算结果反映基于流场与声场信息快速传递算法的CAA方法能有效模拟宽频气动噪声问题。 展开更多
关键词 流场 声场 算法 计算气动声学 宽频噪声 翼型
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叶片缘板阻尼结构阻尼效果分析 被引量:1
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作者 慕琴琴 燕群 徐健 《航空计算技术》 2019年第1期11-14,共4页
基于谐波平衡法,分别通过理论分析和有限元数值仿真分析对某涡轮叶片缘板阻尼结构进行了阻尼效果分析,并与试验结果进行了对比,两者吻合性较好。研究发现叶片频率随着阻尼块离心力的增大呈非线性增大,但叶片振型基本不变;叶片最大振动... 基于谐波平衡法,分别通过理论分析和有限元数值仿真分析对某涡轮叶片缘板阻尼结构进行了阻尼效果分析,并与试验结果进行了对比,两者吻合性较好。研究发现叶片频率随着阻尼块离心力的增大呈非线性增大,但叶片振型基本不变;叶片最大振动应力出现在伸根处进气端;阻尼块起到了明显的阻尼效果,且在高量值激励下,阻尼块起到的阻尼效果更加明显。 展开更多
关键词 叶片 缘板 谐波平衡法 阻尼结构 阻尼效果
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永磁铁近场等效阻尼计算分析
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作者 郭通 李斌 张生坤 《装备环境工程》 CAS 2020年第9期38-42,共5页
目的探究相对速度对等效电涡流阻尼效应的影响规律。方法利用解析法和有限元法分别分析了柱塞型电涡流吸振器的动态电磁场分布和电涡流等效阻尼效应,并基于有限元法分析了永磁铁在不同运动速度下的等效阻尼效应。结果有限元法求解电涡... 目的探究相对速度对等效电涡流阻尼效应的影响规律。方法利用解析法和有限元法分别分析了柱塞型电涡流吸振器的动态电磁场分布和电涡流等效阻尼效应,并基于有限元法分析了永磁铁在不同运动速度下的等效阻尼效应。结果有限元法求解电涡流等效阻尼的精度更高,相对运动速度对等效电涡流阻尼系数有相应非线性影响规律。结论解析法认为的恒定磁场实际中是不存在的,等效电涡流分布和强度高度依赖于磁装置的运动特性。 展开更多
关键词 有限元 阻尼 速度
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