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基于分形理论的膜片联轴器动力学建模方法
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作者 高帅帅 温华兵 +3 位作者 郭俊华 黄鹏 袁孟豪 周高峰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期85-91,共7页
针对多层弹性膜片螺栓连接件动力学特性的有限元建模难题,采用分区域薄层单元等效建模方法,提出一种可以精准计算出分区域薄层单元各区域材料参数的方法。以船用推进轴系中的膜片联轴器为例,通过对比试验和仿真的模态和振级落差等动力... 针对多层弹性膜片螺栓连接件动力学特性的有限元建模难题,采用分区域薄层单元等效建模方法,提出一种可以精准计算出分区域薄层单元各区域材料参数的方法。以船用推进轴系中的膜片联轴器为例,通过对比试验和仿真的模态和振级落差等动力学特性,验证简化模型的准确性。研究结果表明:分区域薄层单元建模方法可以有效地对考虑螺栓预紧力作用下的膜片联轴器动力学模型简化建模,基于分形理论构建的粗糙表面可以准确计算出螺栓结合部接触刚度,并通过其计算出的分区域薄层单元材料参数可以准确分析多层弹性膜片螺栓连接件的动力学特性。 展开更多
关键词 分区域薄层单元法 螺栓结合部 动力学 法向接触刚度 分形理论
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基于颗粒阻尼隔振器的船舶动力设备隔振系统性能研究
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作者 吉敏 林麟 +3 位作者 胡建龙 吴雄杰 叶林昌 夏兆旺 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期153-160,共8页
针对船舶动力设备单层橡胶隔振系统减振性能有限的问题,结合颗粒阻尼技术和橡胶隔振器,提出了颗粒阻尼橡胶隔振系统。提出了基于多体动力学-离散元耦合仿真方法,建立了悬臂梁颗粒阻尼减振系统仿真模型,并进行了试验验证,等效阻尼比仿真... 针对船舶动力设备单层橡胶隔振系统减振性能有限的问题,结合颗粒阻尼技术和橡胶隔振器,提出了颗粒阻尼橡胶隔振系统。提出了基于多体动力学-离散元耦合仿真方法,建立了悬臂梁颗粒阻尼减振系统仿真模型,并进行了试验验证,等效阻尼比仿真与试验的平均误差为7.0%。在此基础上建立了船舶动力设备单层颗粒阻尼隔振系统,研究了颗粒填充率、尺寸及材料等参数对隔振系统隔振性能的影响规律和其耗能特性。研究结果表明:填充率为90%时隔振效果最好;隔振效果随着颗粒尺寸增大而变好;填充颗粒为碳化钨颗粒时,隔振效果最好,共振频率处振动加速度级降低了7.7 dB。 展开更多
关键词 颗粒阻尼 多体动力学 离散元法 隔振系统
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基于圆柱壳舱段船舶典型动力设备系统性能分析
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作者 陈道仓 夏兆旺 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期109-114,共6页
双层隔振系统广泛应用于车辆、船舶、机械等行业。船舶机械设备振动通过隔振装置传递到船体结构进而向水下辐射噪声,建立基于潜艇圆柱壳舱段的典型动力设备双层隔振系统模型,研究了筏体结构、基座结构等参数对隔振系统、隔振性能的影响... 双层隔振系统广泛应用于车辆、船舶、机械等行业。船舶机械设备振动通过隔振装置传递到船体结构进而向水下辐射噪声,建立基于潜艇圆柱壳舱段的典型动力设备双层隔振系统模型,研究了筏体结构、基座结构等参数对隔振系统、隔振性能的影响规律。筏体结构对圆柱壳舱段的动力设备,在一定频率下隔振性能影响明显,安装阻振结构可进一步提高系统的隔振性能,安装阻振质量后,在0~1 000 Hz频段隔振系统的平均振级落差提高了0.2 dB。合适的阻振质量安装位置在900~1 000 Hz最大可提高系统的隔振性能7.3 dB。研究成果可为舰船的动力设备设计提供借鉴。 展开更多
关键词 隔振系统 圆柱壳舱段 振级落差 阻振质量
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质子导体SOFC钙钛矿电解质的研究进展
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作者 徐晓琦 梁裕彩 魏涛 《电池》 北大核心 2025年第1期166-171,共6页
质子导体固体氧化物燃料电池(P-SOFC)的低温化发展,离不开具备优异性能的电解质材料。电解质体系质子电导率不高、烧结难度大的问题,阻碍了P-SOFC的商业化发展。讨论P-SOFC常用的典型钙钛矿型电解质材料,包括BaZrO_(3)基氧化物、BaCeO_... 质子导体固体氧化物燃料电池(P-SOFC)的低温化发展,离不开具备优异性能的电解质材料。电解质体系质子电导率不高、烧结难度大的问题,阻碍了P-SOFC的商业化发展。讨论P-SOFC常用的典型钙钛矿型电解质材料,包括BaZrO_(3)基氧化物、BaCeO_(3)基氧化物和BaCeO_(3)-BaZrO_(3)基电解质材料,并对掺杂电解质BaZr_(0.9)Y_(0.1)O_(3)-δ(BZY)、Ba(Zr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2))O_(3)-δ(BZCY)和BaCe_(0.5)Zr_(0.3)Y_(0.1)Yb_(0.1)O_(3)-δ(BCZYYb)等进行讨论。 展开更多
关键词 质子导体固体氧化物燃料电池(P-SOFC) 钙钛矿 电解质材料 质子传导 掺杂改性
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基于纤维单丝随机分布的复合材料偏轴拉伸弹性性能预测
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作者 翁晶萌 张月怡 +2 位作者 陈波 畅一鹏 温卫东 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期167-174,共8页
为精准模拟单向复合材料中纤维单丝随机分布形式,更准确地预测单向复合材料在偏轴拉伸时的弹性性能参数。基于纤维单丝初始六边形分布,赋以纤维单丝初始随机位移扰动量,分别考虑了纤维单丝与边界发生交叉和重叠时纤维单丝的反向扰动量... 为精准模拟单向复合材料中纤维单丝随机分布形式,更准确地预测单向复合材料在偏轴拉伸时的弹性性能参数。基于纤维单丝初始六边形分布,赋以纤维单丝初始随机位移扰动量,分别考虑了纤维单丝与边界发生交叉和重叠时纤维单丝的反向扰动量和互换扰动量,并结合周期性边界条件,建立了适用于高纤维体积分数的纤维单丝随机分布复合材料基本力学性能预测单胞模型。将该单胞模型中垂直于纤维方向横截面内的纤维域和基体域在面内沿单一方向按比例拉伸,并将拉伸后的截面沿与截面法线呈一定角度的方向拉伸,结合扩展的周期性边界条件建立了复合材料偏轴力学性能预测模型。开展了复合材料基本力学性能及30°、45°、60°偏轴拉伸力学性能预测并进行了试验验证。结果表明:各弹性参数的预测误差均小于10%,预测精度高于文献预测值,验证了该预测方法的有效性。 展开更多
关键词 复合材料 纤维单丝 随机分布 偏轴拉伸 单胞 刚度
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舰船复合材料轴系横向振动特性快速预报及其影响因素研究
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作者 朱军超 刘乾 +2 位作者 董冠华 陈武超 华宏星 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期60-66,74,共8页
碳纤维复合材料传动轴具有质量轻、比刚度大及减振性能强等优势,是舰船传动轴系未来的发展方向,目前其振动计算多基于有限元仿真。文中以某船舶复合材料推进轴系为研究对象,首先基于三维解析模型将复合材料轴均质化,确定其等效弯曲刚度... 碳纤维复合材料传动轴具有质量轻、比刚度大及减振性能强等优势,是舰船传动轴系未来的发展方向,目前其振动计算多基于有限元仿真。文中以某船舶复合材料推进轴系为研究对象,首先基于三维解析模型将复合材料轴均质化,确定其等效弯曲刚度。然后利用传递矩阵法构建了复合材料轴系横向振动模型,并通过有限元法验证了模型的准确性,最后分析了铺层角度、铺层厚度及铺层方式对轴系横向振动的影响。结果表明:复合材料横向振动快速预报模型具有较高精度,并且可以显著缩短计算时长。钢轴-碳纤维轴组合轴系,调整复合材料轴段铺层角度可有效改变碳纤维轴段弯曲刚度,进而调控轴系各阶固有频率及其对应振幅,并且阶次越高,调控效果越明显。但是铺层厚度和铺层方式的影响较为微弱。所得结果对于复合材料轴系横向振动预报快速建模及铺层设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 舰船轴系 碳纤维复合材料轴 横向振动 铺层角度 铺层厚度
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不同种类烟草的燃烧特性与动力学分析 被引量:3
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作者 夏鸣 王敏俊 胡永华 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第7期1726-1731,共6页
采用TG-DTG-DSC热分析联用技术分别研究了烤烟、香料烟和白肋烟的热行为和燃烧特性,同时运用Coats-Redfern法进行了动力学计算,并用Malek法选择了合理的机理函数。结果表明:不同类型烟叶的热化学性质有着明显差别;热分析技术不但能够对... 采用TG-DTG-DSC热分析联用技术分别研究了烤烟、香料烟和白肋烟的热行为和燃烧特性,同时运用Coats-Redfern法进行了动力学计算,并用Malek法选择了合理的机理函数。结果表明:不同类型烟叶的热化学性质有着明显差别;热分析技术不但能够对烟草燃烧过程中蒸馏、裂解和燃烧等不同热分解阶段进行区分,而且也能对不同类型的烟草进行鉴别。另外,动力学的分析结果进一步显示,三种烟草样品在挥发份析出阶段和焦炭燃烧阶段,烤烟的活化能是最低的,其次是香料烟和白肋烟。 展开更多
关键词 烟草 热分析 燃烧特性 动力学
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基于机器学习的超材料性能表征和逆向设计研究
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作者 徐顾鑫 范伟 +2 位作者 吕慕沄 秦佳贺 夏兆旺 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期91-96,115,共7页
具有独特结构的超材料,可以拥有天然材料无法比拟的性能,已在诸多领域得到应用。针对传统采用实验和有限元仿真等方法构建性能优异的超材料结构需要消耗大量时间的问题,提出一种基于机器学习的方法来表征超材料的有效性能,并在此基础上... 具有独特结构的超材料,可以拥有天然材料无法比拟的性能,已在诸多领域得到应用。针对传统采用实验和有限元仿真等方法构建性能优异的超材料结构需要消耗大量时间的问题,提出一种基于机器学习的方法来表征超材料的有效性能,并在此基础上设计其微观结构,使其在力学、减振降噪领域具有良好性能。研究结果表明:采用随机森林回归模型的超材料性能表征的确定系数大于0.98,误差小于0.88%,均方根误差小于0.03,基于机器学习的方法能够准确表征超材料的性能。此外,优化算法逆设计出的结构不仅拥有较高热导率和杨氏模量,还能使带隙宽度增加。 展开更多
关键词 振动与波 机器学习 均质化 超材料 逆设计 减振降噪
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弹性球壳冲击噪声时频特性仿真及试验
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作者 陈添宝 彭子龙 +2 位作者 孙瑶 柯慧程 王重凯 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第3期498-505,621,共9页
针对球形薄壳结构碰撞瞬态噪声预报及传播规律的问题,结合时域有限元法和瞬态边界元法,建立了一种弹性壳体碰撞瞬态噪声时域特征的数值模拟方法。首先,通过时域有限元法建立球壳碰撞的瞬态动力学数值模型,得到球壳之间发生弹性碰撞时产... 针对球形薄壳结构碰撞瞬态噪声预报及传播规律的问题,结合时域有限元法和瞬态边界元法,建立了一种弹性壳体碰撞瞬态噪声时域特征的数值模拟方法。首先,通过时域有限元法建立球壳碰撞的瞬态动力学数值模型,得到球壳之间发生弹性碰撞时产生的动力学响应;其次,结合瞬态边界元法,实现了弹性球壳碰撞噪声的辐射声场重现;最后,基于数值模拟和试验,分析了主动球壳冲击速度、球壳厚度和尺寸对碰撞辐射噪声的影响。结果表明,球壳碰撞冲击噪声的主要成分为加速度噪声。仿真结果、试验结果与理论分析结果三者基本吻合,验证了该仿真方法能够精细捕捉弹性壳体的振速分布和噪声特征,弥补了常规频域间接法对短时宽带瞬态噪声模拟部分失真的不足,为冲击噪声的分析、预测和控制提供了参考。 展开更多
关键词 球壳 冲击噪声 弹性碰撞 时域有限元 时域边界元
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跨声速对转压气机叶型和掠形对流场及气动特性的调控优化机制研究
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作者 施恒涛 王蛟 《推进技术》 北大核心 2025年第6期75-87,共13页
为了阐明对旋压气机的流动特点,提升不同转速的效率并拓宽稳定工作范围,采用数值仿真从叶片稠度、型线和掠形分布对某跨声速对转压气机开展流场和气动特性优化,进一步从通道面积比、叶表负荷分布、激波系结构和尾迹等方面阐明气动性能... 为了阐明对旋压气机的流动特点,提升不同转速的效率并拓宽稳定工作范围,采用数值仿真从叶片稠度、型线和掠形分布对某跨声速对转压气机开展流场和气动特性优化,进一步从通道面积比、叶表负荷分布、激波系结构和尾迹等方面阐明气动性能变化的流动机理。研究表明,增加对转转子稠度能够提升负荷能力,促使进口激波从正激波向斜激波+弱槽道激波模式转变,降低流动损失,提升最大压比。但是叶片厚度堵塞的增加造成部分转速工况叶片内收缩增强,使得对转转子进口激波向正激波转变,并且气流在通道的加速增大,使得通道激波增强,导致转子效率降低。通过优化叶型型线以降低吸力面超声速气流的膨胀加速,能够削弱进口激波以及激波/边界层干涉强度,实现对转转子中上部效率的提升。采用根部和中上部前掠的掠形分布(折转点相对高度R=0.15至0.20)能够使得对转转子中上部激波位置、叶表气动负荷中心向下游迁移,提升最大压升能力,拓宽稳定工作范围。综合改进后的对转压气机的设计点效率和峰值效率比原型分别提高了1.1%和1.2%,设计转速综合失速裕度增至18.9%,并且在较大的转速差组合N1=0.7,N_(2)=0.9和N1=0.5,N_(2)=0.8等工况也能维持高效率和较大的稳定工作范围。 展开更多
关键词 对转压气机 叶片型线角度 激波结构 三维掠形 气动负荷中心
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浅海信道中水下航行体散射声场传播机理研究
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作者 彭绍康 彭子龙 +1 位作者 周富霖 王重凯 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期45-51,共7页
水下航行器回声特征受浅海信道混响干扰严重,回波脉冲经海面海底多次反射传播模式复杂多样,严重制约水下航行器声散射特征识别。针对典型浅海信道条件下刚性球目标声散射问题,提出点声源入射下刚性球声散射理论解析解与虚源法相结合的... 水下航行器回声特征受浅海信道混响干扰严重,回波脉冲经海面海底多次反射传播模式复杂多样,严重制约水下航行器声散射特征识别。针对典型浅海信道条件下刚性球目标声散射问题,提出点声源入射下刚性球声散射理论解析解与虚源法相结合的计算方法,通过与有限元仿真结果相对比,验证所提出方法的有效性。海面与海底反射系数分别采用经验公式和三参数模型,分析得到由于海面海底反射吸收导致的回声脉冲幅值衰减规律。计算包含指挥台和艉舵在内的Benchmark潜艇模型的声散射回波特性,同时给出考虑海面海底两次反射模式叠加后的回声脉冲序列形成机理。所的研究方法及结论有助于浅海信道条件下复杂目标声散射特征提取与识别。 展开更多
关键词 声学 浅海信道 刚性球 声散射特性 虚源法 球面波
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船用悬挂式复合材料基座GFRP立柱振动特性分析
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作者 张烨 郭俊华 +1 位作者 童宗鹏 姚涛 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期135-142,共8页
悬挂式复合材料动力设备基座是一种新型减振基座,主要通过延长振动传递路径和采用复合材料两个途径减小振动。针对基座的主要承重结构,设计并制备了玻璃钢复合材料立柱,并用实验和数值计算的方法分析了复合材料细观参数和立柱宏观参数对... 悬挂式复合材料动力设备基座是一种新型减振基座,主要通过延长振动传递路径和采用复合材料两个途径减小振动。针对基座的主要承重结构,设计并制备了玻璃钢复合材料立柱,并用实验和数值计算的方法分析了复合材料细观参数和立柱宏观参数对GFRP立柱的动力学特性影响。研究结果表明,铺层角度和纤维体积分数对GFRP立柱动力学特性影响较大,且改变奇数层铺层和偶数层铺层性能也不一致,立柱结构的宏观参数也会对立柱动力学特性有影响。研究结果可为悬挂式复合材料动力设备基座的设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 柴油机 基座部件 复合材料 GFRP立柱 模态分析 振动响应
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弹簧-颗粒阻尼减振系统能量耗散特性研究
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作者 叶锦啸 杨正奇 +3 位作者 吉敏 蓝莹 叶林昌 夏兆旺 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期74-79,126,共7页
作为一种新型被动减振技术,颗粒阻尼已被应用于船舶、航空等领域。为进一步研究颗粒阻尼耗能机理,提高其减振性能,基于离散元(Discrete Element Method,DEM)-多体动力学(Multi Body Dynamic,MBD)耦合方法建立弹簧-颗粒阻尼减振系统模型... 作为一种新型被动减振技术,颗粒阻尼已被应用于船舶、航空等领域。为进一步研究颗粒阻尼耗能机理,提高其减振性能,基于离散元(Discrete Element Method,DEM)-多体动力学(Multi Body Dynamic,MBD)耦合方法建立弹簧-颗粒阻尼减振系统模型,研究颗粒填充率及颗粒半径对系统减振效果的影响,并分析其耗能特性;通过试验验证DEM-MBD耦合仿真方法的准确性,等效阻尼比仿真值与试验值的平均误差为11.8%。研究结果表明:通过选择合适的填充比,可使弹簧-颗粒阻尼减振系统最大等效阻尼比比无颗粒时提高12.9倍。研究结果可为后续颗粒阻尼减振设计提供一定参考。 展开更多
关键词 振动与波 颗粒阻尼 能量耗散 时域衰减法 离散单元法 多体动力学
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A N-doped carbon with encapsulated Fe and Co particles derived from a metal organic framework for use as the anode in lithium-ion batteries
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作者 CHEN Ren-tian ZHU Yu-xin +5 位作者 LUO Rui JIANG Xiao-nuo SI Hong-xiang QIU Xiang-yun WANG Qian WEI Tao 《新型炭材料(中英文)》 北大核心 2025年第2期363-376,共14页
Metal-organic frameworks(MOFs)are import-ant as possible energy storage materials.Nitrogen-doped iron-cobalt MOFs were synthesized by a one-pot solvo-thermal method using CoCl_(3)·6H_(2)O and FeCl_(3)·6H_(2)... Metal-organic frameworks(MOFs)are import-ant as possible energy storage materials.Nitrogen-doped iron-cobalt MOFs were synthesized by a one-pot solvo-thermal method using CoCl_(3)·6H_(2)O and FeCl_(3)·6H_(2)O dis-solved in N,N-dimethylformamide,and were converted into Fe-Co embedded in N-doped porous carbon polyhedra by pyrolysis in a nitrogen atmosphere.During pyrolysis,the or-ganic ligands transformed into N-doped porous carbon which improved their structural stability and also their electrical contact with other materials.The Fe and Co are tightly bound together because of their encapsulation by the carbon nitride and are well dispersed in the carbon matrix,and improve the material’s conductivity and stability and provide additional capacity.When used as the anode for lithium-ion batteries,the material gives an initial capacity of up to 2230.7 mAh g^(-1)and a reversible capa-city of 1146.3 mAh g^(-1)is retained after 500 cycles at a current density of 0.5 A g^(-1),making it an excellent candidate for this purpose. 展开更多
关键词 Metal-organic frameworks FeCo alloy Lithium-ion battery Anode materials
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壳厚非协同缩比模型水下声散射相似性分析及修正方法
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作者 李崟浩 彭子龙 +2 位作者 宋昊 彭绍康 唐宇航 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期349-358,共10页
受加工工艺、水下承压、安全运输等因素的限制,声散射缩比模型的壳厚及三维主尺寸常常难以满足声学相似性设计要求,严重制约模型与实船之间的声散射特性的换算。尝试将壳体局部声学参数的声学相似性分析与修正作为目标整体声散射修正的... 受加工工艺、水下承压、安全运输等因素的限制,声散射缩比模型的壳厚及三维主尺寸常常难以满足声学相似性设计要求,严重制约模型与实船之间的声散射特性的换算。尝试将壳体局部声学参数的声学相似性分析与修正作为目标整体声散射修正的基础,提出一种针对壳厚非协同缩比模型的目标强度修正方法。分别以单双层球壳模型和复杂双壳体模型为验证对象,前者采用严格简正级数,后者采用二维轴对称有限元技术,分别开展其目标强度的修正与换算分析,归纳复杂模型壳体声学参数变化导致的缩比模型目标强度的变化规律,验证修正方法的有效性。研究结果表明,新修正方法的提出使壳厚非协同缩比模型目标强度推算到原型更符合实际工程需要。 展开更多
关键词 声散射 相似性理论 Rayleigh简正级数解 分层弹性介质理论 缩比模型
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干涉型声屏障隔声性能分析及其性能优化
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作者 黄鹏 吴项君 +3 位作者 秦佳贺 胡建龙 肖英龙 夏兆旺 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期267-272,共6页
使用COMSOL Multiphysics中压力声学和声学边界元模块建立声屏障隔声性能分析模型,基于声波的干涉作用,提出一种干涉型顶端降噪装置,对比分析不同结构形式声屏障的隔声性能。通过在顶端结构中覆盖微穿孔板和填充吸声材料增大声屏障顶部... 使用COMSOL Multiphysics中压力声学和声学边界元模块建立声屏障隔声性能分析模型,基于声波的干涉作用,提出一种干涉型顶端降噪装置,对比分析不同结构形式声屏障的隔声性能。通过在顶端结构中覆盖微穿孔板和填充吸声材料增大声屏障顶部绕射声衰减,提高其隔声性能。研究微穿孔板结构参数对声屏障隔声性能的影响规律,填充玻璃棉与岩棉时声屏障的隔声性能比无吸声棉时的隔声性能分别提高4.0和2.3 dB。研究成果可为干涉型声屏障的优化设计提供参考,具有一定的工程适用性和现实意义。 展开更多
关键词 声学 声屏障 干涉现象 微穿孔板 多孔材料
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面向振动主动控制的电磁作动器优化设计与分析
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作者 范新宇 何洲宇 +2 位作者 郑力 史云欢 陆金铭 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期1-9,18,共10页
电磁作动器作为振动主动控制的核心部件,设计一款基于Halbach磁极阵列的新型安培力式电磁作动器,具有高力密度和低输出力波动率的特点。分析电磁作动器的多物理场耦合关系,建立电磁场-能耗场耦合优化模型,其中能耗场采用神经网络代理模... 电磁作动器作为振动主动控制的核心部件,设计一款基于Halbach磁极阵列的新型安培力式电磁作动器,具有高力密度和低输出力波动率的特点。分析电磁作动器的多物理场耦合关系,建立电磁场-能耗场耦合优化模型,其中能耗场采用神经网络代理模型建模方法以提升计算效率;采用非支配排序遗传算法Ⅱ开展多目标优化设计,结合熵权逼近理想解排序法获取最佳设计参数组合。试制电磁作动器样机并开展试验分析,结果表明:电磁作动器在30.0~250.0 Hz频段内,电磁力常数可达20 N/A,非线性度小于10%;在250.0 Hz峰值正弦激励电流8 A时电磁作动器能耗为105.20 W,具有力衰减率低,线性度良好和低功耗的优势。 展开更多
关键词 主动减振 电磁作动器 优化设计 多物理场 输出力特性
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水下复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性计算与分析
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作者 许苏陈 彭子龙 +3 位作者 周富霖 王重凯 郭有松 唐宇航 《应用声学》 北大核心 2025年第3期693-703,共11页
探讨复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性的影响规律,采用传递矩阵法与曲面板块元相结合的方法预报其声散射和目标强度。以复合材料夹芯层球壳为算例,将上述预报方法计算得到的目标强度结果与有限元结果进行对比,得到验证、确认。在此... 探讨复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性的影响规律,采用传递矩阵法与曲面板块元相结合的方法预报其声散射和目标强度。以复合材料夹芯层球壳为算例,将上述预报方法计算得到的目标强度结果与有限元结果进行对比,得到验证、确认。在此基础上,建立了水下复合材料夹芯层十字舵声散射快速预报模型,计算、分析了多层复合材料泊松比取值精度以及芯层弹性模量、密度和各层铺层角度等对夹芯层结构十字舵的声散射特性的影响。结果表明:传递矩阵法与曲面板块元法相结合,较快速预报了水下复合材料夹芯层壳体结构的声散射和目标强度;在水下使用复合材料夹芯层结构代替传统钢质结构,具有良好的声学调控效果;较确切地预报多层复合材料结构声散射和目标强度,泊松比应取小数点后三位以上。上述方法及计算结果,供预报、分析水下复合材料多层壳体结构声散射和目标强度参考。 展开更多
关键词 复合材料夹芯层结构 十字舵 传递矩阵法 曲面板块元 声散射特性 目标强度
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基于临界平面法的试验件随机振动疲劳寿命预测
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作者 邢雪 朱贺 +2 位作者 马炳杰 夏兆旺 陈波 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期1-6,共6页
为对随机振动工况下的船舶结构寿命预测建立数学模型,由于试验条件的限制,以标准试验件为研究对象进行随机振动工况下的疲劳寿命预测,基于临界平面法,结合随机过程谱矩理论以及Minner线性疲劳累积理论,建立了一个随机振动疲劳寿命预测... 为对随机振动工况下的船舶结构寿命预测建立数学模型,由于试验条件的限制,以标准试验件为研究对象进行随机振动工况下的疲劳寿命预测,基于临界平面法,结合随机过程谱矩理论以及Minner线性疲劳累积理论,建立了一个随机振动疲劳寿命预测模型。开展了试验件模态试验以及随机振动疲劳试验,得到了试验件在平直谱频段范围均为70~150 Hz,峰值分别为0.15、0.25、0.35 g^(2)/Hz工况下的疲劳寿命。预测模型的计算结果表明,试验件在3种工况下的疲劳寿命试验值与预测值误差分别为1.83倍、1.70倍、1.89倍,均在2.5倍误差带以内,说明了该预测模型在试验件悬臂梁安装形式随机振动工况下寿命预测的可行性,对处于多轴随机振动工况下的船舶结构寿命预测具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 临界平面法 随机振动 悬臂梁 疲劳寿命预测
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一种用于船用复合材料疲劳寿命预测的应力场强法
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作者 蒋寒斌 郭俊华 童宗鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期18-23,共6页
本文针对船用复合材料应力峰值点附近应力梯度对疲劳寿命的影响,提出一种基于应力场强法的疲劳寿命预测方法。鉴于一维应力场强法在复合材料疲劳预测方面存在精度不足的问题,提出一种改进的二维应力场强法(ETEVM)。基于多组AS4/PEEK单... 本文针对船用复合材料应力峰值点附近应力梯度对疲劳寿命的影响,提出一种基于应力场强法的疲劳寿命预测方法。鉴于一维应力场强法在复合材料疲劳预测方面存在精度不足的问题,提出一种改进的二维应力场强法(ETEVM)。基于多组AS4/PEEK单向纤维板在各种角度下的疲劳寿命实验数据,同时,根据已有的疲劳寿命预估铺层角公式预测几种角度单向板的疲劳寿命,并和场强法进行对比。结果表明,设计的ETEVM预测精度最高,预测误差在2倍误差带之间。 展开更多
关键词 船用复合材料 应力梯度 二维应力场强法 疲劳预测
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