压电声衬结构设计及其优化

可调频声衬是学术界的研究热点,该文提出了一种基于逆压电效应的可调频声衬结构。该结构将压电片作为声衬的背板,通过压电片的形变来改变声衬的腔体体积,从而调节声衬的消声频率。在分析声衬消声原理及逆压电效应的基础上,采用有限元法对压电片的位移进行分析,压电片的形变量与施加的直流电压幅值呈线性关系。最后通过对压电声衬进行结构优化设计,增加了体积的相对变化量,直径为50mm压电片的形变量为0.2mm时,产生的体积相对变化量从0.85%提升到3.3%,其消声频带的偏移量增加至30Hz。

穿孔管拆卸式消声器及其性能测试技术研究

穿孔率是决定穿孔管消声器消声性能的重要因素。提出一种穿孔管可拆卸式消声器结构,可以在腔体体积不变的前提下,将穿孔率不同的穿孔管置入消声器内部,完成对消声器传递损失的控制。采用有限元法对其消声性能进行了仿真,结果表明:穿孔管消声器是扩张腔与亥姆霍茨共振消声器的组合,当穿孔率小时,传递损失主要表现为共振峰特性,抑制噪声的带宽受限;当穿孔率增大时,传递损失曲线呈现明显的拱形特征,穿孔率越大越接近扩张腔消声器特性。设计了用于消声器性能测试的阻抗管测试系统,采用LABVIEW编制了相关的采集、分析程序;测试结果表明在低频部分,可以通过穿孔率对消声器的传递损失进行控制,验证了仿真结果的正确性。

颗粒阻尼铣刀主要填充参数对切削性能影响的正交试验分析

采用正交试验方法,选取颗粒阻尼铣刀主要填充参数(颗粒填充率、颗粒密度、颗粒直径)作为试验因素,以加工后工件表面粗糙度作为铣刀切削性能影响因素的评价指标,设计L9(34)正交试验表得到9组方案。运用极差分析方法确定影响铣刀切削性能的主要因素和次要因素,找到试验因素对铣刀切削性能的影响规律,最终得出最优方案组合,并用方差分析方法对其进行验证。

扩张腔消声器消声特性研究

传递损失是消声器的固有特性,是评判消声器消声性能的重要因素。分别采用传递矩阵法,有限元法和实验分析法对扩张腔消声器传递损失进行研究。应用传递矩阵法对扩张腔消声器的传递损失进行了理论计算;应用COMSOL软件对扩张腔消声器进行了有限元仿真分析,并根据管道中声压的分布情况,说明扩张腔消声器的扩张腔体长度直接影响消声器的消声频率的大小。将实验测试得到的传递损失与理论计算的传递损失进行了比较分析,结果表明,有限元分析结果更接近实际结果,传递矩阵法仅仅适用于低频段噪声的消声研究中。

一种可自主调频的扩张腔消声器

传递损失是消声器的固有特性,是评判消声器消声性能的重要因素。采用有限元分析法对有插入管的扩张腔消声器传递损失进行研究,指出扩张腔消声器入口插入管与出口插入管之间的相互影响。设计相关实验验证了仿真分析的正确性。根据进出口插入管之间的关系,设计一种可自主调节扩张腔位置来调整插入管长度的结构。调整扩张腔到不同位置的消声器做仿真分析,仿真结果表明,通过该结构的自主调节,实现了扩张腔消声器消声频率的实时调节。提高了该类型消声器的消声效果和消声频率宽度。

可调频Helmholtz共振器声学性能

传统的Helmholtz共振器属于被动消声结构,只要结构确定,其消声频率就被确定,然而,实际噪声环境中,频率经常发生改变。针对这种情况,设计出一种可调频Helmholtz共振器。利用压电陶瓷替代Helmholtz共振器的刚性背板,通过调节施加在压电陶瓷上的电压,改变其腔体体积,使得消声频率偏移。结果表明,压电陶瓷在施加400V电压后,可以产生0.515mm的位移;Helmholtz共振器在不同电压下,共振频率偏移了80Hz;设计的自适应控制程序可适应频率多变的噪声环境。

深冷立式柜化霜分析及方案验证

通过分析蒸发器结霜、化霜现象,进行了深冷立式柜缩短化霜时间的方案验证。采用铝管加热丝代替钢管加热丝化霜方案、加长钢管加热丝的尺寸和提高化霜加热丝功率方案、程序控制化霜截止温度方案,得到了家用深冷制冷器具缩短化霜时间的有效途径。结论如下:铝管加热丝代替钢管加热丝化霜,化霜时间缩短5.5%;加长钢管加热丝尺寸和提高化霜加热丝功率,化霜时间缩短19.0%;程序控制化霜截止温度,化霜时间缩短了24.1%。