基于Rayleigh-Ritz法旋转薄壁圆盘行波特性分析

采用理论分析、实验测试与有限元仿真3种方法相互结合,分析中心固支条件的旋转薄壁圆盘的行波振动特性。基于Kirchhoff薄板基本假设,利用Lagrange方程,建立中心固支薄壁圆盘的能量方程。采用Rayleigh-Ritz法,利用多项式函数作为容许函数,建立旋转圆盘动力学分析的动力学方程,获得薄壁圆盘静止态固有特性和和旋转态行波特性的分析方法,并利用试验测试、有限元计算结果对本文所提出的解析方法进行验证。分析薄壁圆盘在静止态下的固有特性并对比分析不同旋转速度下旋转薄壁圆盘的行波特性。结果表明:前行波频率随转动速度增加而增加,后行波频率先减小后增加,当后行波频率减小为0时,前行波与后行波相互静止,即出现"驻波"现象,此时圆盘振动很容易引起共振破坏。

基于瑞利盘的声强测量与精度分析

一个圆盘由细线垂直悬挂在声场中,该装置可以通过绕轴旋转以测量声音的强度,构成简易的瑞利盘.本文从场论角度对此现象进行了理论分析和修正,分析了声强和圆盘旋转角度的关系.通过定标等实验对该装置的精度进行了深入研究,解释了相关参量对瑞利盘精度的影响,并确定了设计瑞利盘装置的最优参数.

瑞利勋爵对现代声学基础理论的开创性贡献

英国物理学家瑞利以严谨、广博和精深著称于世 ,他在光学、声学、黑体辐射问题和氩的发现方面都留下了个人的印记 .本文通过阐述瑞利在声学领域的杰出贡献 ,展示瑞利个性鲜明的科研风格和对周围事物沉于理性思考的特征 .

中子输运方程源项反演的瑞利商迭代算法

中子输运方程源项反演问题中,有效倍增因子的求解经过球谐函数展开和差分离散后,转化为求解大型矩阵的特征值问题.针对矩阵的特点,利用Gerschgorin圆盘定理,给出反幂法迭代初值的选取方法,并进行相应的扰动分析.针对有效倍增因子是矩阵最大特征值的特点,采用瑞利商迭代算法进行求解.理论和算例表明,该方法不需选取特定初值,达到三阶收敛速度.

光学的启示——地震资料横向分辨率问题辨析

在地震资料解释中 ,人们惯常将第一菲涅尔带半径作为地震数据横向分辨率的基准尺度。其实 ,这样定义是一种似是而非的概念性错误。依据光学衍射原理 ,阐释了这一定义所包容的几处主要错误 ,并以几何光学原理和光波干涉叠加原理为基础 ,求取任意方向分辨率的定量解析式。必须指出 ,尽管据此解析式求得的横向分辨率 ,与球面波入射时的第一菲涅尔带半径的计算式相同 ,但我们绝不能用第一菲涅尔带半径冠名 ,不然依然会产生概念上的混乱。

基于瑞利盘的声强测量分析

声强是对声音量化描述的一个重要物理量之一,它的测量对声学现象的研究具有重要的意义。本文设计并制作了测量声强的装置——瑞利盘,并分析了影响其测量精度的相关参数,发现测量精度主要受被测声音频率、瑞利盘的直径以及质量的影响。被测声音的频率越低,测试精度越高。在一定范围内,直径和质量越小,测试精度越高。频率在100~180 Hz范围内的声强,本实验装置的最大测量误差为0.027 W/m^(2)。