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。

液压柱塞马达的约束阻尼层降噪研究

液压柱塞马达在工作状态下振动噪声剧烈,针对削弱内部声振源和外部壳体结构优化的传统减振降噪方案设计难度大、优化成本高的问题,提出了在液压柱塞马达壳体敷设约束阻尼层的减振降噪方法。进行液压柱塞马达的动力学模型和液压模型耦合仿真,得到液压柱塞马达内部对壳体的振动激励。以振动激励作为载荷,结合强迫响应分析和基于模态声传递向量法的声压仿真,得到马达壳体的模态参与因子和声学板块贡献量,从而精确阻尼层敷设区域。通过对约束阻尼层进行有限元建模分析,研究阻尼层材料参数对振动抑制的影响,选择合适的阻尼层材料。在半消声室内对敷设约束阻尼层前后的液压柱塞马达进行多工况下平均声压级测试。结果表明:在峰值噪声频率下,约束阻尼层能将液压柱塞马达的噪声至少降低2 dB。

地铁矩形隧道减振垫整体道床参数仿真研究

为进一步减小地铁车辆运行产生的环境振动影响,提出一种新型矩形隧道减振方案,该方案在减振垫浮置板的基础上,将减振垫的位置下移至隧道衬砌管片与整体道床之间,增大减振垫的簧上质量,从而提高减振效果。文章结合圆形隧道实测数据,建立并校核圆形隧道普通道床有限元模型,再将隧道截面形式更改为矩形作为矩形隧道普通道床有限元模型,通过改变减振垫的厚度、弹性模量以及密度改变减振垫整体道床的减振效果,最后进行参数优化设计。研究表明:①减振垫整体道床相对于既有轨道减振产品具备更好的减振效果,且安全性指标距离标准限值均有较大余量;②减振效果与减振垫厚度成正比,与减振垫的弹性模量成反比,与减振垫的密度关系较小。

地铁邻近超高层建筑振动响应及减振降噪研究

地铁运行引起的邻近建筑振动和二次辐射噪声对人们生活和工作有重要影响。以某邻近地铁拟建超高层建筑为背景,利用MIDAS GTS NX建立隧道-土体-建筑物的3维有限元数值模型,分析地铁荷载下建筑物各楼层的竖向振动和二次辐射噪声特性,结合建筑基坑围护结构提出地下连续墙加深+嵌固段外贴橡胶层、肥槽回填减振耗能材料、基底铺设PVC减振垫层的组合措施,并研究其减振降噪特性。结果表明:建筑各楼层的振动和二次辐射噪声呈现“两端大、中间小”的分布趋势。组合措施能有效减小地铁邻近建筑物的振动,对50Hz以上振动的减振效果更为显著。采用组合措施能明显降低建筑物各楼层的二次辐射噪声级。

声学黑洞铝型材板结构减振特性仿真研究

声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)技术作为一种新型高效的能量聚焦以及振动控制技术,在减振降噪方面具有很好应用潜力。铝型材板结构作为一种夹层结构,具有高比刚度和高比强度等优异轻量化特性,广泛应用于列车外地板、船舶、航空航天等领域中。为了探究ABH和铝型材板结构相结合后是否还具有典型的ABH效应,运用有限元数值模拟方法研究嵌入式ABH铝型材板结构的振动能量聚焦特性。对于频点和频带聚焦特性分析结果表明,在铝型材板结构中嵌入ABH特征结构可以起到显著振动能量聚焦效果。此外,根据聚焦特性分析结果,在ABH铝型材板结构中的ABH特定区域内敷设阻尼材料,并通过仿真计算验证了其减振特性。结果表明,由ABH铝型材板结构附加阻尼材料所得的组合结构振动水平显著低于普通铝型材板结构,部分频率下振动衰减高达52.6 dB。这为轨道交通领域提供了一种很有应用潜力的结构减振降噪新思路。

高铁振动信号的频率提取与定频降噪

为探索高铁振动信号的特征,并且对其噪声进行防治,减少振动对周边环境、设备和精密仪器的影响,在河北某高架桥附近利用振动采集设备采集列车经过时产生的信号。结合同步压缩小波变换技术,在多组信号的对比下,提取出高铁振动信号的主要频率和能量集中点;同时对传统的滤波型最小均方算法进行了定频性和实时性优化,提高降噪速率和针对性,结合主动噪声控制技术对上述提取的噪声进行主动降噪处理,结果表明,高铁振动主要频率为10 Hz和20 Hz以及少量低频信号,振动有明显的主次峰能量聚集。传统的降噪算法对于高铁振动这种短时、定频信号降噪的实时性和定频性较弱,在对其进行优化后,从仿真结果看出,优化后的主动噪声控制技术对特定频点噪声的实时防治有较好的效果。

市域快线轨道技术标准和设计方案探讨

当前市域快线发展迅猛,但在轨道系统设计方面尚未形成统一的标准。文章通过分析市域快线轨道系统的特点,并与城际铁路和地铁进行差异对比,对影响线路平顺性和乘坐舒适性的关键技术标准进行研究,对市域快线轨道设计中应重点关注的内容进行综合论证,并提出设计建议如下:为保证线路的高平顺性,曲线超高、轨道铺设精度、土建沉降控制应尽量采用与城际铁路一致的技术标准;线路应优先采用长定尺钢轨;地下线和高架线宜优先选用无砟轨道;无缝线路宜采用全焊接方式;轨道减振措施应保证线路的稳定性和平顺性。此外,建议市域快线轨道设计还应重点关注不同速度区段车辆与线路条件的匹配,以避免轮轨异常磨耗等病害。

某高速风电运维船的减振降噪方案

高速风电运维船的振动和噪声控制是船舶设计中的一道难题。本文以某高速风电运维船为例,基于其特点,从噪声源控制、传播路径控制和目标舱室控制等方面开展减振、降噪设计。本文简要介绍其减振、降噪方案,并经实船试验测量,其结果满足预定要求。

新型非牛顿流体减振器对滚筒洗衣机减振降噪效果的研究

滚筒洗衣机通常采用的摩擦式减振器在低载荷高频脱水时减振效果不理想,导致了洗衣机机壳产生了剧烈振动。针对这一问题,该文提出了一种新型非牛顿流体变阻尼减振器,基于非牛顿流体剪切稀化特性和阻尼器孔内一维黏性流动方程研究了其对洗衣机运行时的振动抑制效果及物理机制。相对传统的固态摩擦式减振器,非牛顿流体具有明显的剪切稀化特性,使得在高频工况下非牛顿流体变阻尼减振器的输出阻尼力显著减小,克服了传统减振器高频表观弹性系数增大的缺陷。系统研究了不同结构参数的减振器对洗衣机低负载偏心运行下的减振作用,证明了较小的间隙高度更有利于振动能量的耗散,适当增大非牛顿流体的黏度或增加阻尼头的数量可以增强振动抑制效果,同时也可以起到良好的降噪功效。结果表明,通过合理的阻尼结构设计与非牛顿流体配比,变阻尼减振器可以对洗衣机整个洗涤过程尤其是高频甩干环节产生良好的减振效果,加速度衰减比最高可达83.49%,能量衰减了98.44%,噪音降低了10.38 dB。

某电动牙刷振动噪声仿真

为提高电动牙刷产品的噪声性能,对振动噪声进行理论设计,应用振动噪声仿真技术对电动牙刷进行模态、振动、辐射噪声的仿真评估,为产品设计优化提供参考。在理论设计中对激励源进行有效的隔振降噪处理,模态仿真结果表明壳体模态与电机激励模态进行了隔离,振动仿真结果表明电动牙刷手持振动感觉较好,噪声仿真结果说明该款产品噪声小于对标产品的辐射噪声。试验结果验证仿真方法的准确性和有效性。

室外设备噪音综合治理——阻尼减振降噪措施

现代建筑通常存在如空调排风机组、冷却塔等室外设备。城市建筑高低错落,密度较大,随着人们环保及保持舒适的意识增高,建筑噪音综合治理工作普遍出现,新建项目在建设过程中就直接考虑了室外设备噪音综合治理的办法与措施。本文结合噪音综合治理的施工情况及过程,选取具有代表性的案例对室外设备噪音综合治理施工过程进行介绍与总结。

非阻塞性颗粒阻尼在窄机身锚钻机器人上的应用研究

窄机身锚钻机器人锚钻作业时,在不同工作角度均会受到复杂载荷的动态激励,期间必然产生结构振动与工作噪声,这不仅影响到整机工作的稳定性和设备的可靠性,也造成了一定的噪声污染。因此有必要明确可能产生较大影响的作业角度,针对工作主体结构作业时的动力学特性展开系统的研究,进而探讨非阻塞性颗粒阻尼技术在该结构上的有效应用,实现减振降噪的基本目标。

超高层建筑减振降噪浮筑地板施工技术

建筑物的高度不同,振动等级也存在差异,在超高建筑浮筑地板施工中,通常将5层作为一个单元开展振动等级的相关计算。文章设计了一个具有钢弹簧的减震器安设在材料铺设面上,隔离管道内的噪声源,减小材料自身振动,并对施工工艺进行探讨。研究显示,减振降噪地板的降噪能力令人满意,能够有效提升地板舒适性。

船用基座阻尼板敷设工艺减振降噪效果分析

以降低船用基座辐射噪声为研究背景,选取某型船用基座阻尼板为研究对象,研究不同敷设工艺参数条件下的阻尼板减振降噪效果。采用模态测试方式对不同贴合率、不同厚度和不同规格的阻尼板减振降噪效果进行传递函数测试,为实船基座阻尼板敷设工艺的改进提供支撑。

新型水性阻尼材料在汽车涂装中的应用

为减轻汽车行驶过程中的振动噪音,提高轿车的舒适性,使轿车噪声值满足法规要求,需在车身内部采用防声、防震、吸声材料。本文叙述了新型水性阻尼材料(LASD)的特点,介绍了LASD的汽车涂装工艺和设备,对LASD涂装应用的难点问题提供了预防及解决方法。

高速有砟轨道钢轨动力吸振器垂向吸振特性及其参数影响

钢轨动力吸振器是降低钢轨振动及噪声的一个有效措施。建立轨道-吸振器系统的理论模型,用周期性离散支撑的无限长的欧拉梁来模拟钢轨扣件系统,用离散的双层质量块-阻尼-弹簧系统模拟在轨跨中间位置离散分布的钢轨动力吸振器。钢轨动力吸振器吸振特性由其质量参数、刚度参数和阻尼参数决定。利用该理论模型,在固定单位简谐载荷的激励下,研究并验证了钢轨动力吸振器的吸振特性,研究钢轨动力吸振器各参数对其吸振特性的影响。研究结果表明,钢轨动力吸振器可以有效提高其调谐频率位置的钢轨振动衰减率,从而抑制钢轨Pinned-pinned共振峰值,但同时引起调谐频率两侧频率位置钢轨振动响应、振动能量峰值的形成;钢轨动力吸振器质量参数、刚度参数和阻尼参数适当选配并优化组合,可以取得较好的吸振效果。

T54/T60阻尼涂料在舰船减振降噪工程中的应用

本文简述了阻尼涂料减振降噪的机理和发展趋势，重点介绍无溶剂阻燃型T54／T60阻尼涂料的主要技术性能、使用方法及设计要点，并通过应用实例证明该涂料是造船行业减振降噪的理想材料。

高速列车阻尼喷涂式铝型材减振降噪特性试验

为探究某种阻尼材料对高速列车铝型材地板的减振降噪效果,以波纹状铝型材为基板,先后对其喷涂厚度为2 mm和4 mm的阻尼层,并在隔声室中进行空气声隔声及结构振动声辐射的测试及比对分析。结果显示,随阻尼层厚度的增加,铝型材的空气声隔声效果增加,尤其在500 Hz之后的中高频段;其中,2 mm阻尼层能在铝型材裸板的基础上使计权隔声量提高4.5 dB,阻尼层厚度增至4 mm,计权隔声量再提高2.4 dB。在100 Hz^250 Hz,2 mm阻尼层对降低铝型材的振动声辐射水平起反作用,而4 mm阻尼层能够起到一定作用;在315 Hz^400 Hz,阻尼层厚度对其振动声辐射几乎没有影响;500 Hz以上,随阻尼层厚度的增加,铝型材振动声辐射水平大大降低,其中,500 Hz、1 250 Hz和3 150 Hz三个频段的降低量最为显著。

影响约束阻尼结构阻尼性能的因素

采用自由梁振动法,研究阻尼层厚度、约束层材料及环境温度等三个变量,对约束阻尼结构阻尼性能的影响。结果表明:阻尼层厚度在1 mm^4 mm范围内,约束阻尼结构的阻尼性能随阻尼层厚度的增加而降低;约束层材料分别为钢板、大理石板、砂浆板时,约束阻尼结构的阻尼性能不同;低温、高温环境均使约束阻尼结构阻尼值变小;常温环境下,约束阻尼结构的阻尼值较大,复合损耗因子超过了0.154。

阻尼车轮减振降噪的试验研究

对国内标准客车车轮外侧表面进行约束型阻尼处理，试制出由基层（KKD型标准客车车轮）、阻尼层和约束层3部分组成的阻尼车轮样品。在实验室实测标准车轮、阻尼车轮的振动传递函数和噪声级，分析阻尼车轮的减振降噪效果。试验结果表明：阻尼车轮具有良好的减振降噪效果，在1200-5000Hz频段内，阻尼车轮较标准车轮的振动传递函数幅值有较大幅度下降，沿车轮结构传递的振动减小；在径向和轴向激励条件下，总噪声级降低达10dB以上。该阻尼车轮在制作上工艺简单，无须对结构进行改造，具有良好的应用前景。