基于弹性舱段结构的浮筏主动隔振系统实验研究

建立了一个坐落在弹性舱段结构上的浮筏隔振系统,采用4个液压作动器和18个BE-400隔振器并联安装在浮筏和舱段结构之间,每个作动器独立地控制自己安装点处的加速度响应。基于滤波x-LMS算法和误差通道离线建模,采用加速度前馈控制对该系统进行了四输入四输出的主动隔振实验研究。实验结果表明:该主动隔振系统能有效地隔离上层浮筏结构向下层舱段结构的振动传递,激励频率处振动衰减量可达7～46 dB,0～400 Hz范围内整体振动衰减量达到3～8 dB。

浮筏隔振及声辐射同步定相控制研究

针对船舶结构中的振动传递和声辐射问题,提出并研究了同步定相控制技术。同步定相控制通过调节浮筏结构上多台旋转或往复机械设备之间的相位关系,使它们通过浮筏隔振系统传递到舱段结构上的振动最小,进而减小船体的对外声辐射。各激振设备的相位关系采用遗传算法进行优化,弹性舱段结构上的浮筏隔振系统同步定向控制的理论和实验研究结果表明,最优和最差相位相比,舱段结构上22个误差评价点的加速度平方和最大衰减量可达13.2 dB,周围布置的10个传声器的声压均方和最大衰减量可达20.4 dB。可见同步定相控制技术能有效地控制振动的传递,减小舱段结构的声辐射,是简单高效的振动和声辐射控制方法。

多线谱振动噪声主动控制中误差传感器的优化配置

针对振动主动控制中的误差传感策略问题,改进了现有的传感器优化算法,求解过程采用整数编码和混合编码的遗传算法,在保证整体减振效果基本不变的前提下减少传感器数目并优化其位置,使整个控制系统的规模得到了降低。同时为了消除多通道主动控制时各通道之间的耦合作用,采用Fx LMS算法,在浮筏到舱段振动传递途径中安装了4台液压作动器,误差信号同时作为每个作动器的反馈信号,结合提出的误差传感优化策略,对多个激励频率的主动隔振进行了详细的实验研究。实验结果表明,对舱段结构上优选出来的4个误差点进行有效控制后,舱段结构上22个误差点的全局减振效果基本不变,且10个监测用传声器的声压得到了有效的抑制。

Power flow analysis in a hybrid phononic crystal structure

To reveal the energy transmission through a hybrid phononic crystal structure, power flow analysis is carried out in this paper. Hysteretic damping having significant relationship with power flow is added and corresponding theoretical formulas of the dispersion relation are derived. Besides, the power flow in the hybrid structure is calculated by using the finite element method. The results show that as the damping increases, the boundaries of the band gaps become smoother and dimmer, i.e., broader width. With the increase of damping, the power flow is lowered at the resonance frequencies, while slightly increases near the resonance frequencies. The power flow maps manifest energy distribution in the hybrid structure within and out of the band gaps, which can be exploited in the optimization of the structure design.