二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析

在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼(passive constraint layer damping, PCLD)可达到减振降噪的效果,针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元,声场采用边光滑有限元模型。以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,以精细网格下的有限元法结果作为参考解,对比研究了在相同背景网格下,边光滑有限元法和有限元法的频响结果,发现前者更接近参考解,说明同样的计算成本下,边光滑有限元法具有更高的精确性,特别是在中频计算中。最后,分析了PCLD结构对某汽车驾驶舱的降噪效果,以及黏弹层和约束层厚度参数的影响规律,发现黏弹层厚度增大,可一定程度上降低空腔噪声,而约束层厚度增大,并不能在整个频段得到很好的降噪效果。

二维空腔黏性流的格子Boltzmann方法模拟

用 13速六方格子Bhatnagar Gross Krook(缩写为BGK)模型模拟二维空腔黏性流 .给出了上边界流体作匀速运动时 ,具有不同雷诺数的空腔黏性流的流场速度分布情况 ,模拟了在雷诺数Re=3 0 0 0时 ,流场中的涡旋形成过程及流场稳定后 ,腔内密度。

基于边光滑有限元法的二维复合弹性空腔声振特性分析

基于弹性梁的弯曲理论和黏弹层线粘弹性理论及黏弹层的耗散性能,将敷设黏弹层和约束层的二维复合弹性空腔的结构域等效成被动约束阻尼梁结构,并考虑结构域与声腔域的声振耦合作用,建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学控制方程。以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,通过与标准有限元法的比较,证明了边光滑有限元法具有更高的精确性和收敛性。最后,把边光滑有限元法应用于敷设有CLD结构某汽车耦合模型,得到了黏弹层和约束层厚度参数跟耦合系统减振性能的正相关结论。

一个求解二维Navier-Stokes方程组的数值模型

本文建立和开发了一个用于求解二维 Navier- Stokes方程组的数学模型 ,这个模型采用 Chorin提出的 Projection 1方法来解耦基本方程组的流速和压力 ,空间离散采用有限单元法 ,而时间离散则采用 semi- implicit格式。为了验证模型的正确性 ,作者计算了二维空腔流动并与其他一些研究者的结果进行了比较 。

空腔流场及气动噪声数值模拟

采用带有源项的线性欧拉方程修正空腔流动的非定常流场,利用Ffowcs Williams-Hawkings方程对声源流场的声辐射及远场声信号进行求解,研究空腔辐射声场特性及阻尼截断区域中阻尼系数、控制面位置等参数对噪声信号的影响.计算结果表明,空腔内旋涡的形成和溃灭过程会引起声辐射,且具有四极子特性;在计算区域的边界处设置阻尼截断区域可以有效地控制旋涡撞击边界所产生的"假波",为了保证较好的收敛速度,阻尼强度系数的量级为104;控制面应包围声源流场区域,以确保求解得到的远场声信号的完整性和准确性.