采用响应面法的复合板结构噪声优化设计

针对复合材料层合板结构出现的噪声问题,将响应面法RSM(Response Surface Method)与遗传优化算法相结合,提出一种降低复合材料层合板声压级的优化方法。该方法基于四边形复合材料层合板结构建立有限元分析模型,通过三因子试验设计点设计试验计划表,结合最小二乘法构建复合材料层合板声压级的2阶响应面近似模型。以影响层合板噪声的显著因子为设计变量,层合板的声压级为设计目标,采用遗传算法对响应面近似模型进行优化,结果表明,使用该方法对复合材料层合板的噪声特性进行分析,可明显提高优化效率并为工程实际提供参考。

电动式换能器声源级起伏改善实验研究

电动式换能器由于存在内部声腔,导致辐射面上的负载在频域上出现极值,使得电动式换能器的声源级响应出现起伏,给电动式换能器在宽带噪声模拟领域的应用带来了挑战。依据电动式换能器含有声腔的等效电路分析结果,针对无声腔、有声腔、在声腔底部设置吸声棉和在声腔内充入氦气4种情况,使用加速度计测试了辐射面的输出振速,归算出声源级曲线并加以比较。实验结果验证了声腔谐振导致电动式换能器频响曲线出现起伏;在声腔内充入特性阻抗小的气体可有效地将声腔的谐振频率调节至工作频段以外,从而实现电动式换能器在质量控制区平坦的响应输出。

声强测量法在发动机表面声源识别中的运用

在微型客车的车外噪声控制研究中,运用声强测量原理对某微型客车发动机进行了声源识别.对发动机进行了声强测试,通过对声强等值线图的分析和频谱分析,确定了发动机主要噪声辐射源来自于油底壳、排气歧管罩和排气二分管,这些噪声主要是由发动机燃烧激励所引起的.提出了将这些壳类零件进行结构改进作为实施降噪的主要措施之一.

统计最优平面近场声全息对振动体的定位研究

基于空间傅里叶变换的平面近场声全息(FFT-based planar NAH)技术对全息面尺寸的要求,在很大程度上限制它的应用范围。为此,引入了统计最优平面近场声全息(SOPNAH)技术,并提出了一种确定波数矢量的新方法。SOPNAH通过全息面上测量声压的线性叠加来反演重建面上的声学量,可以从理论根源上克服FFT-based planar NAH的局限性。实验结果表明,SOPNAH能实现振动体的精确定位及其辐射声场的可视化,并且要求的最小全息面面积比FFT-based planar NAH要小。

纵向换能器宽带研究设计进展

复合棒换能器因其结构简单,性能可靠等优点在声呐系统中占有重要的位置。随着新功能材料、新理论的出现和发展,各种以复合棒换能器为基础衍生出的纵向换能器不断研制出来,在科研、军事领域得到广泛应用。了解、掌握这些换能器的工作原理对相关工作者不无裨益。介绍了纵向换能器的基本结构、工作模式、研究设计方法、及多种宽带实现思路和相应换能器具有的工作特性等。纵向换能器的多样设计不仅扩展了工作频率范围,也满足了许多不同的应用目的。

复合液腔高灵敏度水听器

探索新的换能器结构是提高换能器性能的主要途径之一。设计了一种利用液腔结构提高接收灵敏度的水听器,称为复合液腔水听器。该水听器用压电陶瓷圆管作为敏感材料,并将其放在一个底部开孔的金属圆桶内。在流体中,开孔圆桶形成两个频率不同的液腔谐振模态,并与压电陶瓷圆管的径向谐振模态衔接在一起,形成具有一定带宽的高接收灵敏度频段。采用有限元方法对水听器进行了优化设计并研制了水听器样机。水池测试结果表明,该水听器样机在1.5 k Hz～11.5 k Hz频率范围内灵敏度保持在-185 d B以上,比传统的压电陶瓷圆管水听器结构具有显著优势。

传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器

薄膜体声波谐振器(FBAR)以其工作频率高、体积小、便于集成和低插损等优良特性而得到广泛应用,对薄膜体声波器件理论设计与优化的研究成为研究热点。本文引入传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器,利用该方法推导薄膜体声波谐振器的输入阻抗公式,并利用该公式研究了A l/A lN/A l结构的FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数。结果证明,该阻抗公式可有效的用来设计或评价FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数等重要参数。

用两种软件对比分析四缸发动机振源

针对某直列四缸发动机,利用MATLAB和ADAMS两种软件分别对其进行振源分析。首先通过理论分析初步确定该机的主要激振源:二阶往复惯性力和倾覆力矩,利用MATLAB软件对激振源的时频域特性进行研究。然后应用ADAMS软件对该发动机进行动力学仿真,在后处理中选择适当位置的测量信息,经过进一步分析确定该机的激振源类型及其时频域特性。将用ADAMS分析得到的结果与MATLAB分析得到的结果进行对比,其一致性良好,从而验证两种分析方法的正确性。分析结果为进一步对该发动机进行振源控制提供必要的数据参考。

WB法分析声腔的中频响应

分析振动-声的数值方法主要是基于单元的方法,如有限元和边界元。由于计算效率低,基于单元的方法在实际中约束在低频段。近年来,基于间接Trefftz法的WB(W ave Based)法得到了发展。与基于单元的方法相比,结构和声域都不再需要划分成更小的单元以及在每个单元内采用简单、近似的形函数来求解动力学方程,而是整个域内的压力场由精确满足动力学方程齐次部分的波函数和满足动力学非齐次方程的特解函数组成。波函数的常数系数通过加权余量或者最小二乘法得到。基于二维的例子讨论了这种方法的收敛特性并与有限元结果进行了比较。结果表明WB法比有限元法计算效率更高以及更好的收敛特性。

基于简源声波理论的低频气流调制器发声特性研究

采用简源声波理论研究低频气流调制器的发声特性。推导了方孔伸缩型、方孔转动型、圆孔转动型3种调制器的排气面积计算公式,采用简源声波理论计算了方孔转动型调制器占空比、气室体积、供气压力和流量这几个工况参数改变时的发声规律,对比了这3种调制器产生的简源声波特性。计算结果表明:方孔伸缩型调制器的失真最小;选择合适的占空比能实现最大声波强度和最小失真;气室体积、供气压力和供气流量越大,发声强度越大,但增加率在减小,失真度先增大后减小。该分析方法能简便快捷地预估低频气流调制器发声性能。

用AE时序参数特征预测岩体失稳的研究

对室内岩体失稳过程的声发射参数时序分布进行分析,提出岩体失稳过程与声发射事件参数时序分布特征之间的相关规律。现场监测结果表明岩体破裂变形过程中的声发射信号是随机的,非周期性的,随着地质环境等改变而改变;岩体声发射事件主频时序参数突变,由小突然增大,或是在连续增加时突然减少,都是临近破坏的征兆,AE参数时序特征可作为预测、预报岩体破裂失稳的依据。

电火花声源的某些特性

文中给出了电火花声源的压力波形及其频谱图,着重讨论了储能与压力波峰值P1m、和半峰 值之间P1m/2的时间t1之间的关系,以及刚性圆筒内放电时边界对P1m和t1的影响。

声压梯度法对声源定向的理论和实验研究

应用双传声器探头 CM- 2 0 2和与之配套的传声器 ,自行设计了一个声探头支撑架 ,使之可以把声探头转动到空间笛卡儿坐标系的 3个互相垂直的方向 ,并且它们的几何中心保持不变 ,这样就可以测量平稳声场中一点的质点振动速度矢量的 3个分量 ,由此就能对声源进行定向。应用这一套实验装置在半消声室对声源进行了定向研究 ,并探讨了随机噪声干扰误差对定向精度的影响。

基于传声器阵列的自动声源定位方法

提出一种基于传声器阵列的自动声源定位方法.该方法首先用一个传声器阵列获取声源信号,然后用基于互功率谱相位的时延估计方法计算传声器对间信号的时间延迟,最后应用Tabu搜索算法搜索最佳声源位置.计算机模拟结果表明,该方法是一种定位精度高、运算量较小的声源定位方法.

用样条边界元计算振动体的三维稳态声辐射

本文采用三次Ｂ样条边界单元计算振动体的三维稳态声辐射。实际计算表明：采用样条边界元可获得较好的数值计算结果。此外，本文在计算声场内点声压的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ边界积分公式的基础上，导出了计算声场内点质点振速和声强的边界积分公式。文中还给出了应用本文方法计算的算例结果。

悬链线形变幅杆的理论研究和有限元分析

根据一维变截面杆纵向振动的波动方程,推导了悬链线形变幅杆的等效电路,由等效电路得出了其纵向振动的频率方程。利用有限元软件ANSYS对一组悬链线变幅杆进行谐响应分析和模态分析,得到了位移-频率曲线和共振频率;结果表明,模态分析值与理论值吻合很好。这对悬链线形变幅杆的实际应用具有一定的参考意义。

音叉弦线受迫共振系统的计算机模拟研究

音叉弦线受迫共振系统的计算机模拟研究吴本科，蒋凉（合肥工业大学２３０００９）音叉带动弦线形成驻波并非能由简单理论而得到圆满解释［１］［２］，通常的注意力多集中在弦线的机械波上，而对弦线的初始振动以及它与音叉的关系研究很少，既使有个别研究［３］也只能给...

反馈周期力对Duffing振子非周期行为的影响

探讨了Duffing振子在双驱动力作用下的非周期行为,其中一个驱动力含有反馈机制.共讨论了3种不同的反馈机制.运用Melnikov方法找到了系统发生非周期行为的必要条件,并发现反馈机制可以“遏止”仅由常振幅周期力所导致的系统的浑沌行为,也能够在单一常振幅周期力不能激发浑沌行为的情况下“激励”出非周期行为.为这种非线性系统解决噪声干扰问题提供一条途径.

纳米尺度的极化磁化理论

首先给出一种新的极化磁化方程,讨论纳米尺度的物质的极化、磁化、简并和相变,并给出适用于纳米尺度的极化磁化方程.然后研究电子自旋,讨论电子自旋的数学模式,指出电子的自旋是模不变的极矢量,电子的自旋是旋度矢量.最后把上述理论应用于二维纳米材料和石墨烯的研究和讨论.

极化磁化方程与负折射率材料

在新的极化磁化方程的基础上,在线性各向同性介质中,导出相对介电常数与相对磁导率之间的关系,解释极化现象和磁化现象是完全对称的,相对介电常数与相对磁导率可以同时为负,不可以一正一负.给出了介质中的洛仑兹力公式.根据能量守恒定律、介质中的洛仑兹力公式、介质极化磁化方程以及法拉第电磁感应定律,导出介质中的能流密度和介质中的能量密度.指出相对介电常数与相对磁导率同为负时,介质中能量密度仍为正.