基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的车身阻尼处理

基于汽车车身有限元模型与乘坐室空腔有限元模型,以声固耦合方法为车内噪声分析预测手段,分别以车身模型的模态应变能信息和对车内场点的板件单元贡献信息为指标,确定了对车身板件进行阻尼处理的位置和面积,并通过实例验证了2种阻尼处理方法的效果。模态应变能指标具有普遍适用性,而板件单元贡献指标对特定工况下的噪声问题具有针对性。

阻尼处理在鱼雷振动噪声控制中的应用

降低鱼雷自噪声和辐射噪声将有效地提高鱼雷探测目标能力及鱼雷声隐身能力。文中从附加阻尼结构的基本原理入手,对附加阻尼效果、附加阻尼对鱼雷振动噪声的影响以及附加阻尼应用于鱼雷中尚需要解决的问题等进行了探讨和分析,提出在鱼雷振动与噪声控制中应用附加阻尼结构以进一步降低鱼雷振动与噪声辐射。

阻尼处理多向加筋板的振动响应及声辐射

针对三种加强筋且横向加强筋为大小两种不同结构的典型加筋船板,考虑船板的弯曲振动,并计及船板内侧敷设粘弹性阻尼材料的阻尼处理和船板外侧重流体作用力,借助无限大板理论和经典波动法,建立了解析数学模型,导出了加筋船板在宽频单位力作用下的振动响应和远场水声辐射计算方法。通过典型实例的数值计算,讨论了小筋、阻尼等主要设计参数对辐射效果的影响。本文的研究成果对水声学工程设计有一定的指导价值。

自由阻尼处理结构的有限元建模及声辐射分析

用整体划分单元法建立了一种四节点 2 0个自由度自由阻尼处理薄板结构的有限元模型 ,用能量法推导了单元的刚度和质量矩阵。在用有限元法计算结构的动态响应特性的基础上 ,将每个单元划分为很多个微元 ,利用有限元分析得到结构表面振动速度 ,通过单元的形函数 ,求出微元上几个点的平均速度 ,作为微元的振动速度。以每个微元为一单位 ,分别计算声压和声功率之后叠加起来 ,即得整个结构的声辐射。算例表明 ,用此方法分析计算表面阻尼处理结构的动态特性和声辐射是可行的。

切割对磁约束阻尼处理固支板的振动特性的影响

在约束层根部设置引力排列的磁体,阻尼层的剪应变将大于传统约束阻尼处理(passive constrained layer damping treatment,PCLD)的剪应变,因此,采用磁约束阻尼处理(magnetic constrained layer damping treatment,MCLD)可使系统的阻尼得到显著地改善。文中应用假设模态法研究工程中常见的两边固支约束阻尼板的磁约束处理减振效果,推导出由板的横向模态坐标表示的特征方程。通过考察固支板的第一阶扭转模态(m=1,n=1)的损耗因子,研究将阻尼层等分切割为总的尺寸不变的两块阻尼层的阻尼变化情况。分析表明,在覆盖面积相同时,将阻尼块沿x方向等分为2块,将每块放置在板的宽度方向的边部,并沿模态节线y=W/2对称,可使MCLD获得更好的阻尼改进效果。

表面阻尼处理薄板结构声辐射分析的有限元法

用整体划分单元法建立自由阻尼处理和约束阻尼处理薄板结构的有限元模型,给出结构的变形能表达式,并通过变形能原理推得单元的刚度和质量矩阵。在用有限元法分析结构动态响应特性的基础上,利用有限元分析得到结构表面振动速度分布,分析表面阻尼处理板结构的声辐射。算例表明,用整体划分单元法预测表面阻尼处理薄板结构的动态特性和声辐射是可行的,其精度满足工程要求,并有简单方便的特点。

表面阻尼处理结构优化方法的研究

该文提出了一种表面阻尼处理结构的整体划分单元有限元建模和优化方法,推导了3节点18自由度空间壳体表面自由阻尼处理结构的损耗因子计算公式和编制了相应的计算机分析软件,并以一不锈钢悬臂板模型算例证实了整体划分有限元方法能够很好地体现阻尼结构各层之间的协调关系、有降低结构的自由度数、节省计算机内存和提高计算速度等优点.

直升机救生绞车表面阻尼处理研究

采用复刚度法对某型直升机救生绞车支架进行表面阻尼处理的分析。结构的阻尼损耗因子 η除了受到模量比e ,厚度比δ和平均半径比 r的影响外 ,还与阻尼材料的损耗因子 β成正比。随着阻尼材料厚度的增加 ,损耗因子单调递增 ,最大阻尼损耗因子所对应的温度随阻尼材料厚度的变化而变化。阻尼处理后结构的损耗因子明显提高 ,对抑制共振的效果非常显著。

管类结构自由阻尼处理

采用复刚度法和变形能法,分析了管类结构的阻尼损耗因子,该阻尼损耗因子η除了受到模量比e、厚度比δ和平均半径比-γ的影响外,还与阻尼材料的损耗因子β成正比,并以海豚直升机救生绞车支架为例,分析了自由阻尼处理前后结构的阻尼损耗因子的变化.

约束阻尼处理梁的有限元解法

提出了一种整体划分单元的有限元法来建立两种约束阻尼梁的有限元模型，根据阻尼结构的变形能原理推导得出了其刚度阵和质量阵。通过一个算例证实了本法可提高运算速度和计算精度．

基座阻尼处理减振性能研究

本文采用有限元软件对某型基座阻尼处理前后的振动特性进行模拟计算,计算得到基座阻尼处理前后的特征频率和模态阻尼,采用振动测试系统对有限元计算结果与试验结果进行比对,测量值和计算值吻合度较好,所采用的计算方法可以用来预估阻尼材料的减振效果。

噪声控制中阻尼与隔离处理的一般原则

阻尼处理和隔离处理是机械噪声控制中两种主要降噪技术。本文将统计能量分析理论和能量估算方法相结合,研究了噪声控制中复杂结构阻尼与隔离处理最佳选择的问题。从复杂结构中总的噪声辐射功率表达式入手,得出了结构判别参数 K,总结出了复杂结构中最佳阻尼处理与隔离处理的一般原则。在实际工程中,结构判别参数容易获得,一般原则便于使用。以耦合平行板结构为例,进行了一系列验证实验,其实验结果与一般原则完全一致。

粘弹性阻尼材料阻尼处理及在船体振动控制中的应用

介绍了基于复刚度原理推导的自由及约束阻尼结构损耗因子理论评估计算公式,并对相关参数变化影响规律进行了理论分析,初步确定了阻尼结构形式及材料参数。为评估阻尼设计方案对实际船舶舱室的减振降噪效果,建立船舶局部舱室结构的1∶2.5缩比模型结构,采用模态锤击测量方法,对阻尼处理前、后舱室振动及噪声特性展开试验研究。试验结果表明,约束阻尼处理能明显抑制结构的模态共振。在2.5 mm厚舱室围板粘接1.7 mm厚约束阻尼层后,最大减振量为11 d B,最大降噪量达到9 d B。最后,对约束阻尼处理后的航行船舶进行实船噪声测试,噪声测试结果均满足IMO-468噪声指标要求。

基于模态振型的自由阻尼层厚度分布优化

阻尼材料的敷设位置和敷设厚度分布对结构减振效果有较大影响,针对阻尼材料敷设厚度分布优化问题,提出了一种基于模态振型的阻尼层敷设厚度分布优化方法。该方法用一组模态振型线性组合来定义阻尼层厚度分布函数,将模态参与因子作为设计变量来优化阻尼层厚度分布。研究了给定阻尼材料下自由阻尼层厚度分布优化问题,数值算例表明,与均匀敷设阻尼相比,阻尼层敷设厚度分布优化后的结构能更有效地抑制结构振动,提高阻尼材料的利用率。

减振型阻尼钢轨有限元分析

利用有限元ANSYS软件对6种阻尼结构钢轨进行谐响应分析,通过比较加速度-频率响应曲线以及结构的损失因子,确定最佳阻尼设计方案。分析结果表明:采用约束阻尼处理技术制成的减振型钢轨有良好的减振效果;在较宽的频率范围(0-5000 Hz)内获得较好的减振降噪效果,再综合经济、加工难易等因素,得到约束层厚度为3 cm、阻尼层厚度为2 cm以及约束材质为铝材是较为合理的。

低噪声车轮阻尼控制的有限元分析

运用有限元分析方法，对采用表面阻尼处理技术制成的低噪声车轮进行阻尼控制分析，给出了结构损耗因子的计算公式。以国内标准车轮为对象，采用铝质约束层，提出在车轮的双面敷设约束型阻尼层、在车轮的单面完全敷设约束型阻尼层、在轮幅板两侧敷设约束型阻尼层和在轮辋下部两侧敷设约束型阻尼层等4种约束型阻尼设计方案，并利用有限元ANSYS软件对各方案进行模态及谐响应分析和对比，确定最佳阻尼设计方案。分析结果表明：采用表面阻尼处理技术制成的低噪声车轮有着良好的减振降噪效果；为在较宽的频率范围（100-5000Hz）内获得较好的减振降噪效果，综合经济、加工难易等因素，在车轮的单面完全敷设约束型阻尼层是较为合理的方案。

卫星飞轮安装支架的粘弹性阻尼减振设计

应用粘弹性约束阻尼减振技术对某卫星飞轮组件安装支架结构进行振动抑制处理。约束阻尼技术能在不对结构作大的修改的前提下,提高结构的阻尼能力。首先建立原型支架结构的有限元模型,计算了其动态特性。分析了支架结构关键模态的应变能分布规律,确定出约束阻尼处理的铺敷位置。采用参数优化方法,比较了不同约束层厚度、不同阻尼层厚度设计情况下的结构阻尼性能,在满足附加重量和工艺限制要求的前提下,确定出阻尼减振设计方案。最后,将阻尼前后支架结构的加速度频率响应结果进行了对比,验证了在飞轮安装支架上应用粘弹性阻尼减振的合理性和有效性。

自由阻尼悬臂梁减振理论及有限元研究

根据粘贴阻尼材料的减振机理,在ANSYS软件中通过选用合适的单元类型对自由阻尼悬臂梁进行了仿真。仿真结束后,用*get命令提取的损耗因子与现有经验公式结果吻合极好,说明了建模的正确性。瞬态分析后时域衰减曲线也与实际情况一致,从另一方面验证了建模的正确性。有限元仿真方法与理论及实验研究相比较,操作简单,易于实现。自由阻尼是附加阻尼的基本形式,对自由阻尼梁的正确建模也对其它复杂场合的附加阻尼仿真分析有一定的指导作用。

谐和激励下阻尼材料的配置优化

针对传统阻尼处理方式引入附加质量过大的弊端,利用拓扑优化技术研究谐和激励下阻尼材料配置优化问题。首先对谐和激励下自由阻尼板动态位移响应进行了灵敏度分析,并建立了阻尼材料配置优化模型,然后利用基于Kuhn-Tucker条件的优化准则法给出优化流程,并据此得到不同激励频率下以复合结构上某点位移响应幅值最小化为目标的受限质量阻尼材料最优配置构型。研究表明阻尼材料的最优配置构型与激励频率相关,优化阻尼材料配置方式,能够在附加质量约束条件下实现对振动的有效控制。对于附加阻尼结构轻量化设计具有一定的参考价值。

形状记忆合金在结构阻尼性能优化中的应用

文中研究了通过嵌入NiTi-SMA丝提高自由阻尼层结构损耗性能的方法。首先描述了普通阻尼层材料的贮能模量及损耗因子随温度变化规律。基于一维SMA的Brinson模型给出了NiTi-SMA丝受限回复应力的计算公式,建立了含NiTi-SMA丝的自由阻尼处理梁结构损耗因子的计算公式。通过数值计算揭示了含NiTi-SMA丝的聚氨脂自由阻尼处理梁的耗散特性,分析了NiTi-SMA丝含量及阻尼层厚度对自由阻尼处理梁耗散特性的影响。结果表明,埋入NiTi-SMA丝之后,阻尼结构的损耗因子得到了显著提高。