一、功率流理论在振动控制中的应用与发展(论文文献综述)
衷阳林[1](2021)在《舰船浮筏隔振系统的主动控制研究》文中进行了进一步梳理舰船上机械动力设备运行产生的振动及其引起的辐射噪声有着很大的危害,严重降低舰船的隐身性能和作战能力。对动力设备采取隔振技术可有效降低传递至船体结构的振动和噪声,这是舰船减振降噪最重要的技术手段之一。常见的隔振系统主要有单层隔振系统、双层隔振系统和浮筏隔振系统。然而传统的隔振系统都属于被动控制,当结构确定后,隔振效果即确定,无法适应工况的变化,且由于结构限制对低频振动难以取得良好的隔振效果。将控制技术与隔振技术发展起来的主动隔振技术具有隔振效果好,适应性强等优点,是目前舰船隔振领域重要的发展方向之一。本文首先建立了单层隔振系统、双层隔振系统的动力学模型,分析了这两种隔振系统的振动传递特性,并研究了当单层隔振系统在分别增加以位移、速度、加速度三种反馈信号为基础的主动力作用时的隔振性能。接下来以双层隔振系统为研究对象,首先建立了双层主动隔振系统模型,针对系统模型和激励信号已知的情况,采用FxLMS控制算法来设计前馈控制系统,进行了双层隔振系统自适应前馈控制的仿真研究;针对激励源在实际工作中时常发生变化以及难以建立整个系统的精确数学模型的情况,研究采用模糊控制算法来设计反馈控制系统,同时进行了仿真研究。结果表明,设计的两种主动控制系统相比于被动控制,其隔振效果都得到了显着提高。然后采用ADAMS动力学分析软件和ANSYS有限元分析软件相结合的方法建立了浮筏隔振系统的刚柔耦合模型,并对建立的模型进行了模态分析和谐响应分析。为给设计浮筏隔振系统提供指导借鉴,本文还将输出浮筏筏体功率流作为隔振效果评价指标,探讨了浮筏隔振系统的结构参数对隔振效果的影响。最后针对所建立的浮筏隔振系统刚柔耦合模型,设计模糊控制系统,运用ADAMS与MATLAB软件进行联合仿真分析,研究了模糊控制算法在浮筏隔振系统主动控制中的可行性和有效性。仿真结果表明,不管是在单机组运行还是双机组运行的工况下,相比于被动控制,基于模糊控制算法的浮筏主动隔振系统都具有明显更佳的隔振效果。
李祥[2](2021)在《半主动座椅悬架系统振动与冲击融合控制方法研究》文中研究表明军用车辆、工程车辆等特殊用途车辆在行进过程中,不可避免地受到来自路面的振动激励和/或简易爆炸装置的冲击激励作用,降低驾乘人员的乘坐舒适性,高能量的冲击甚至会危及驾乘人员生命安全。为提升特种应用的半主动座椅悬架系统的振动与冲击缓冲性能,基于功率流理论分析,本文提出一种功率流振动与冲击融合控制器,涵盖了对振动激励进行衰减控制的振动控制模块、对冲击激励进行缓冲控制的冲击控制模块,和识别振动或冲击激励并切换至相应控制模块的振动与冲击融合控制模块。具体地,振动控制模块采用功率流振动控制(Powerflow)和天棚阻尼控制(Skyhook);冲击控制模块采用功率流冲击控制(Powerflow)和软着陆冲击控制(Softlanding);振动与冲击融合控制模块采用功率流振动与冲击融合控制(Powerflow)和振动与冲击end-stop判定控制(Endstop)。对Skyhook-Endstop-Softlanding、Skyhook-Powerflow-Softlanding、Powerflow-Powerflow-Powerflow三种融合控制进行仿真对比,采用振动与冲击混合激励,验证了功率流振动与冲击融合控制器不仅可以兼顾振动与冲击控制,还可以降低簧载质量加速度和跃度,提升系统切换的平顺性。针对提出的功率流振动控制方法,基于半主动座椅悬架系统的仿真分析和二维振动集成座椅悬架系统的试验验证,对比其与天棚阻尼控制的隔振效果。针对提出的功率流冲击控制方法,搭建质量块落体缓冲系统仿真模型和试验台架,验证其在冲击控制方面的可行性。所提出的功率流振动与冲击融合控制器,在提高特殊用途车辆在复杂运行工况中的安全性和稳定性方面,提供了重要的理论基础和技术手段。
钟强[3](2021)在《结构高频声振统计特性及能量辐射传递模型研究》文中认为各向异性复合材料结构具有良好的耐腐蚀性、高比强度及高比刚度等优良特性已被广泛应用于航空航天、交通运输等重要工程领域,如大型客机蒙皮、高速飞行器热防护和高铁车身壁板等。这些结构在服役过程中,常须承受由于湍流边界层引起的高频脉动激励的作用。近年来,由此产生的高频声振耦合问题也引起了相关学者的广泛关注。由于有限元和边界元法等确定性分析方法在求解复杂组合结构的声振耦合问题时有频率上限的问题,往往不适合高频声振耦合分析。为此,相关学者提出了以统计平均的能量作为分析变量的方法,如统计能量分析(SEA),振动传导法(VCA)和能量辐射传递法(RETM)等。其中,RETM由热辐射传递比拟而来,属于几何声学的范畴,能够较好的估计三个维度的能量响应分布及功率流场。但目前RETM仅适用于均匀各向同性介质,限制了其在复合材料振动相关领域的应用,而且在实际工程中,能量变量往往不能直接应用。为此本文从RETM的基本理论出发,针对复合材料结构的高频声振耦合问题以及能量与应力/应变之间的转换关系开展研究,主要内容包括:(1)高频声振耦合系统统计性分析方法理论框架的梳理。首先回顾了 SEA的基本理论,明确相关参数的物理意义;然后研究了梁、板和声腔的高频能量在阻尼-频率平面内的振动能量场的统计特性,包括对三种振动场(模态场、扩散场以及自由场)的解;最后,利用SEA与传递矩阵法(TMM)介绍了层状多孔吸声介质在被动隔振方面的应用。(2)基于RETM的复合材料梁高频振动分析方法研究。以复合材料层合梁为研究对象,首先基于铁木辛柯梁(Timoshenko beam)模型,推导了层合梁的频散关系、波群速度、点导纳、模态密度、输入功率等参量,建立了一维结构多波传播系统的RETM模型;然后,将该模型与欧拉-伯努利梁(Euler-Bernoulli beam)的RETM模型相关计算结果进行比较,得出在横向振动场由弯曲占主导的频段两模型几乎没差别,但在剪切和弯曲共同主导的较高频段差别显着;最后,还将RETM结果与波传法(WPA)的理论解进行对比,验证本文所建立模型的正确性。(3)基于RETM的各向异性二维介质高频振动分析方法研究。首先,利用费马定理(Fermat’s principle)证明了能量射线在均匀二维各向异性介质中沿直线传播,并理论证明了在耦合各向异性介质的耦合边界处费马定理与斯涅尔定律(Snell’s law)的等价性;然后,首次推导了各向异性二维介质中点源的辐射功率流强度函数的显示表达式;最后,将RETM用于估计正交各向异性薄膜、汽车轮胎和各向异性薄板等结构的高频振动响应,并将预示结果与模态叠加理论解或者有限元(FEM)解进行对比,验证了 RETM模型在二维各向异性介质高频振动能量分布和能量流场预示中的有效性。(4)基于RETM的高频振动应力/应变积分表达式的建立。本文首次通过RETM来估计结构稳态高频振动应力/应变。首先,通过理论证明了梁和薄板在高频振动时,其动能密度等于势能密度;再根据弹性理论中弹性势能的表达式建立能量密度与应力/应变之间的转换关系;然后,根据RETM理论,计算点的应力/应变均方值由经过该点的能量射线携带的能量所转换的应力/应变均方值叠加而来,由此构造了应力/应变均方值的积分表达式;最后,通过若干算验证了表达式的正确性。
王文龙[4](2020)在《齿轮箱类耦合结构振动特性分析与研究》文中指出齿轮箱是工业中普遍使用的用来改变传动转速的机械装置,随着现代工业不断发展,传动系统不断向高速、重载的方向发展,传动功率也不断地提高,这些都使得齿轮箱设备中的振动和噪声问题愈加凸显。工业中齿轮箱的结构复杂多样,运行过程中的振动耦合问题严重,在实际分析中,综合研究齿轮箱系统整体结构的振动特性非常有必要。本论文针对齿轮箱类耦合结构的振动特性进行分析和研究,采用功率流研究方法,将振动能量作为复杂系统内振动特性的综合评价指标,建立了齿轮箱结构的动力学模型,依据子结构导纳法推导了各子结构的导纳矩阵,研究了复杂结构的振动特性;将功率流理论与有限元方法结合,得到耦合界面处的传递导纳,分析了各子结构参数对系统振动特性的影响。为齿轮箱类复杂结构的振动传递特性的分析以及统的振动和噪声性能优化提供了可靠的理论分析依据。针对齿轮箱系统运行过程中的振动和噪声问题,首先对输入系统的激励及其传递路径进行了研究,构建了齿轮箱类结构的动力学模型(板—轴承—齿轮轴—轴承—板耦合系统),对齿轮箱动力传递的中间环节—轴承的刚度矩阵的计算进行了理论推导,获得了轴承多维刚度矩阵。其次,针对板—轴承—齿轮轴—轴承—板耦合结构,应用子结构导纳分析的思想,将系统分为振源、传递路径、接受体三个子系统,推导了齿轮轴子系统在激励力作用下,通过轴承传递到柔性板子系统的振动功率流,获得了系统的传递功率流曲线,探讨了子系统中结构参数变化对系统振动规律的影响。将有限元仿真与功率流理论结合应用于齿轮箱系统分析,发挥有限元软件不受复杂结构限制的优势,以工程中经典的单级齿轮减速箱为例,获得了分析频率下齿轮箱系统中各阶模态信息,应用模态叠加法计算得到传递路径上的导纳矩阵,计算了输入到齿轮轴子系统以箱体的功率流曲线。将功率流方法与有限元理论的结合应用拓展了功率流理论在实际工程中的应用,对复杂传动系统的结构振动特性分析具有重要的理论和工程意义。
马英群[5](2020)在《基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究》文中指出航空发动机作为最复杂的旋转机械,同时受到转子不平衡力等多种载荷的激励作用,部件及整机振动问题突出。为了进一步提高推重比,航空发动机向轻量化、大推力的方向发展,导致转子振动情况恶化以及转、静子部件间振动耦合加强。为了保障航空发动机运行的安全性和可靠性,整机振动特性研究得到广泛关注。目前,在航空发动机整机动力学研究中,整机建模技术、复杂动力学模型高效、精确求解技术、线性/非线性动力学响应分析以及整机振动控制等方面取得了丰硕的成果。然而,这些研究大多基于直接线性/非线性瞬态及稳态动力学响应分析,其仅能提供瞬态/稳态振动位移、速度、加速度、应力以及模态振型等有限信息来预测、分析及判断整机振动情况。对于振动在航空发动机各转、静子部件间的传递、耦合特性和振动控制及抑制机理难以从本质上给出合理的解释。为了突破上述局限,本研究将结构声强法应用到航空发动机整机动力学研究领域,在时域/频域中可视化了航空发动机整机转子-支承-机匣耦合系统中看不见、摸不着的瞬态/稳态振动能量,分析了瞬态/稳态振动能量在转子和机匣等部件间的传递特性和耦合规律。基于此,从瞬态/稳态振动能量传递控制的角度研究分析了航空发动机部件及整机振动抑制的作用机理,并提出了相应的减振措施。本文所涉及的主要研究内容如下:(1)理论基础:本研究从振动波的角度切入,从理论上分析了结构中振动波的类型和传播特点。基于此,将通用结构声强表达式改写为适用于不同类型振动波和不同类型结构单元的形式,并将其拓展为矩阵的表达形式,实现了对不同类型振动波结构声强矢量场的分解,为本文研究奠定了坚实的理论基础。(2)实现途径:本研究结合具有强大的有限元建模及求解功能的ANSYS二次开发程序APDL和具有强大的矩阵计算、处理能力的MATLAB软件编译开发了结构声强矢量场求解及可视化程序,并基于本研究所提出的FLAG通讯机制,实现了航空发动机转子-支承-机匣复杂耦合系统瞬态/稳态结构声强矢量场的全自动化求解及可视化,为本文研究提供了功能强大的实现途径。(3)瞬态/稳态振动能量传递特性研究:基于以上理论基础和实现途径,建立了航空发动机整机转子-支承-机匣耦合系统模型,实现了瞬态/稳态总振动能量以及不同类型振动波所携带的振动能量分量在转子、支板和机匣间传递及耦合特性的可视化分析。从基本运动方程出发,理论推导了振动能量传递特性与结构振动特性的内在物理联系,分析了不同模态振型转子中瞬态振动能量与机械能和阻尼耗散能之间的传递、转换和平衡过程。此外,本研究提出并定义了振动能量通量比和振动能量传递率,实现了振动能量传递特性的量化分析。(4)瞬态/稳态振动能量传递控制研究:基于以上对转子-支承-机匣耦合系统中瞬态/稳态振动能量传递、耦合特性的认识,从振动能量涡流场分流、耗散机制的角度,提出了应用转轴周向环槽诱导的瞬态涡流场以及安装节和周向加肋筋诱导的稳态涡流场来降低转子和机匣振动;从振动能量耦合特性的角度,提出了应用附加反相激励载荷来阻滞振动能量传递并降低结构振动,并分析了这些措施对航空发动机部件及整机振动抑制的作用机理及效果。(5)非线性振动能量传递特性研究:基于一个螺栓预紧法兰连接的平板组件,初步探究了瞬态振动能量在非线性结构中的传递特性,为后续复杂非线性耦合结构中振动能量传递特性的分析奠定研究基础。此外,结合相平面法与结构声强法,对应分析了系统宏观运动状态变化过程与微观振动能量传递过程,实现了仅通过位移和速度这两个状态量对结构振动能量传递特性的预测,避免了瞬态结构声强矢量场实验测量带来的困难。本研究将结构声强法应用到航空发动机整机动力学研究领域,实现了转子-支承-机匣复杂耦合系统中瞬态/稳态振动能量传递特性的可视化分析。从振动能量传递的角度研究了转子不平衡力作用下航空发动机整机振动问题,揭示了瞬态/稳态振动能量在航空发动机各部件间的传递、耦合特性。此外,从瞬态/稳态振动能量传递控制的角度提出了有效的减振措施,可为航空发动机各部件及整机振动抑制方法提供有力的理论支撑和工程指导。
张德聪[6](2020)在《基于功率流的数控刀架切削振动传递路径研究》文中提出数控刀架是数控机床的关键功能部件,其可靠性水平直接影响整机的可用性。数控刀架在实际运行过程中普遍存在振动和噪声问题,其故障的发生往往会伴随着其振动响应的改变。研究数控刀架的振动特性,明确数控刀架振动能量传递,并将其应用于测点优化研究中,对数控刀架的状态监测、故障诊断以及可靠性的提升具有重要意义。本文以某国产型号AK36***数控刀架为研究对象,采用有限元功率流和传递路径分析方法,以理论推导、模拟仿真和试验验证相结合的方式,研究了数控刀架在切削状态下的振动特性及传递路径。具体的研究工作如下:1.数控刀架工作原理及故障模式分析。根据数控刀架的结构特点,详细分析了数控刀架的工作原理,明确本文研究对象的结构及功能特性,并将其划分为五个子系统。通过故障模式、影响及危害性分析,得到了数控刀架的10个典型故障模式,并对典型故障模式进行风险优先级排序,发现与齿盘相关的故障是对数控刀架危害性较高的故障模式。2.数控刀架有限元模型谐响应分析。建立数控刀架有限元模型,研究了数控刀架有限元模型处理的关键技术:模型简化、网格划分、结合面的处理、材料赋予、边界条件的定义和动态切削力的加载;应用ABAQUS软件对数控刀架进行谐响应分析求解与结果分析,得到了数控刀架受动态切削力时的响应;从谐响应分析后处理模块中提取了仿真结果数据,为后续功率流及传递路径相关研究提供仿真基础数据。3.基于有限元的数控刀架振动功率流研究。基于功率流理论与仿真结果数据,分别绘制了数控刀架壳体二维与三维功率流矢量图,直观表明了数控刀架受动态切削力时,壳体振动能量的流向和大小分布,并结合刀架结构,分析了刀架壳体上振动能量传递路径的成因。在二维板壳功率流理论公式的基础上,结合信号间的互谱密度相关知识,推导了试验功率流计算公式,在实验室内搭建了动态切削力模拟试验台,设计并完成了功率流试验,通过对比仿真与试验结果,验证了理论分析与仿真结果的正确性。4.基于功率流的数控刀架切削振动传递路径研究。完成了对数控刀架齿盘啮合不良故障的有限元仿真,绘制了数控刀架故障状态下的功率流矢量图。通过对比分析数控刀架健康状态与故障状态的功率流矢量图,确定了该典型故障模式下,数控刀架壳体上的3个振动能量异常区域。推导了基于能量法的传递路径贡献率与分配率计算公式,分析规划了数控刀架切削状态下的振动能量传递路径。在壳体的振动能量异常区域选取9个测点,使用上述分配率计算方法,得到了齿盘上不同故障部位对各测点的功率流分配率。根据计算结果,筛选出三个能够准确区分故障部位的测点作为该典型故障模式的敏感测点。
柴鹏飞[7](2020)在《小型挖掘机驾驶室内低频噪声分析与优化》文中提出挖掘机在现代化建设中应用极为广泛,其NVH(Noise,Vibration&Harshness)性能关系到驾驶员的身心健康和作业安全,同时也影响着零部件的使用寿命。挖掘机NVH性能已成为各生产厂家和用户群体关注的焦点,仅满足法规对噪声限值的要求难以提升产品市场竞争力,因此研究挖掘机减振降噪的新技术具有重要的实际意义和应用价值。本文针对某国产小型挖掘机驾驶室内结构低频噪声突出问题,基于试验测试结果,综合运用子结构功率流、动力学解耦和声学贡献度等方法系统地研究回转平台、动力总成悬置系统和驾驶室的声振特性。从调整传递路径功率输出、优化激励系统模态频率和能量解耦率、抑制结构面板辐射噪声三个层面对各结构部件优化设计,为挖掘机驾驶室内结构低频噪声诊断与控制提供解决思路。主要研究工作和创新点包括以下5方面:(1)小型挖掘机噪声振动测试与分析。测试样机在常用工况下驾驶室的噪声振动水平和动力总成悬置的隔振性能,发现1275r/min和1475r/min转速附近驾驶员耳旁噪声偏大,噪声二阶和四阶谐波分量占主导,初步确定驾驶室结构面板共振产生辐射噪声的风险较大。(2)挖掘机NVH性能分析有限元模型的建立。分别建立驾驶室、声腔及回转平台的有限元模型,完成模态对标及挖掘机数值模型声振特性的预测,复现噪声测试结果中的问题频率,确保所建有限元数值模型可用于实际挖掘机NVH性能的研究工作。(3)基于子结构功率流的回转平台振动特性分析。运用子结构模态综合法对驾驶室和回转平台两个子系统进行超单元缩减,所建挖掘机子结构有限元模型的优化计算效率最高提升98.6%。计算回转平台输入及输出功率,从能量的角度分析回转平台的振动特性,确定回转平台的振动薄弱部位,即液压油箱和悬置安装支座。(4)驾驶室声学贡献度分析。通过声学灵敏度分析选取驾驶室内34Hz、43Hz、50Hz、58Hz及110Hz五个噪声敏感频率点,运用声学贡献度法分析驾驶室内噪声响应分别对结构模态和驾驶室面板振动的敏感程度,分析结果表明峰值频率点噪声的主要贡献部位为右侧下围板、顶棚、后侧围板及前后侧玻璃。(5)结构优化设计及噪声结果预测。分别对回转平台、动力总成悬置系统和驾驶室进行结构优化设计,研究阻尼、加筋及动态吸振器三种结构振动控制方法对驾驶室内噪声的影响规律,建立动力总成悬置系统的优化解耦模型,完成各优化方案的噪声结果预测或试验验证。噪声预测结果显示回转平台和驾驶室结构修改后峰值频率点噪声降低2-6d B,试验测试数据表明悬置刚度优化后常用工况下噪声总级降低3-5d B(A)。
王喆[8](2019)在《基于功率流分析的双层隔振系统半主动开关控制算法研究》文中提出双层隔振系统作为一种逐级减振的隔振系统,因其高效的高频隔振效果被广泛应用于舰船工程领域。相对于高频段良好的隔振效果,其在较低频段的效果不佳,尤其在共振频率附近。为提高低频段双层隔振系统的隔振效果,本文以双层隔振系统为研究对象,引入半主动控制技术,并将功率流分析的思想应用于设计控制策略,提出一种新的半主动开关控制算法;以传递功率流率为评价参数,对被动控制、两种天棚算法及新算法控制下的双层隔振系统的隔振效果进行仿真与试验,证明了新算法的有效性。主要工作如下:(1)建立柔性基础双层隔振系统的动力学模型,根据定义推导力传递率、插入损失、振级落差、基础振动响应、功率流传递率和传递功率流落差的物理参数表达式,讨论隔振系统参数对功率流传递率随激振频率变化的影响,分析功率流的传递特性。(2)建立半主动开关控制下的双层隔振系统动力学分析模型,将功率流分析的思想引入到隔振系统半主动开关控制的策略设计中,通过分析功率流的变化规律设计隔振系统的半主动开关控制算法。(3)建立双层隔振系统的MATLAB-Simulink仿真分析模型,以传递功率流率为评价参数,开展可控阻尼器处于高、低阻尼状态下的被动控制仿真与双层隔振系统半主动开关控制算法仿真。仿真结果表明,新算法下的半主动控制隔振效果优于被动控制和天棚算法的隔振效果。(4)讨论隔振系统功率流的测量方法,针对实际测量功率流普遍存在的困难,结合试验对象和现有试验条件,建立功率流和双层隔振系统参数间的关系,即试验中传递功率流率的表达式以间接获得双层隔振系统的功率流测量方法;利用仿真对所提出的功率流测量方法的正确性进行验证,为开展双层隔振系统的相关试验研究提供了手段。(5)搭建双层隔振半主动开关控制试验系统,开展双层隔振系统被动控制试验与双层隔振系统半主动开关控制试验。试验结果与仿真结果的一致性表明,新算法下的半主动开关控制可以有效改善双层隔振系统在低频段尤其是在共振频率附近的隔振效果。
葛洪峰[9](2019)在《基于声学黑洞效应的新型减振结构研究》文中进行了进一步梳理声学黑洞结构是通过改变结构形式制作出来的陷波器,通过结构阻抗的变化,使得结构中弯曲波的波速发生变化,在局部区域实现波的聚集,从而实现对结构振动的高效控制。目前结构阻抗变化的实现手段主要是改变结构的厚度,这种传统声学黑洞的实现方法对原有结构的结构强度产生了极大的破坏,同时其有效作用频率与尺寸密切相关,这限制了其在工程中的应用。本文针对传统声学黑洞结构的缺陷,将声学黑洞理论与动力吸振原理相结合,设计出了一种新型阻尼器结构,解决了强度不足问题,拓宽了声学黑洞结构的有效作用频率,避免了传统动力吸振器复杂参数设计问题。本文的主要内容和创新成果如下:(1)提出了声学黑洞阻尼器的设计方法,指出该设计的优点。以板结构为例,通过声学黑洞阻尼器与同质量的均匀厚度阻尼器的对比仿真,验证了声学黑洞阻尼器的宽频减振优势,并揭示了其内在作用机制。另外,基于功率流和振动阻尼理论分析了所设计阻尼器的能量聚集和振动抑制优势,进一步说明了其减振机理。(2)研究了所设计阻尼器具有的声学黑洞效应随幂次及截断厚度的变化规律。探究了其维数、位置及数量对结构整体减振效果的影响,并提出了一种结构优化设计形式。(3)通过实验手段研究了声学黑洞阻尼器在板振动控制中的应用潜能。以原点响应及均方振速响应为指标评判位置、数量等参数对声学黑洞阻尼器宽频减振特性的影响;并对其进行普适性实验研究,说明本文设计的合理性及在工程应用中的广阔前景。
何鹏[10](2019)在《机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究》文中进行了进一步梳理船舶结构的振动会导致船舶辐射噪声,由高频振动引起的噪声在传递过程中衰减快,更容易被控制,而低频激励产生的振动噪声波长较长,传递距离远,对舰船的隐身性影响很大。目前,传统的减振降噪措施的作用已经趋于极限,以振动能量为内核参数的研究是对振动传递机理的探索,成为解决振动问题的关键,因此,针对中低频激励下的结构振动能量特征的研究对舰船中低频段的减振降噪具有重要的指导意义。文中基于有限元结合二维功率流的分析方法对耦合板架结构的振动能量特征进行了仿真计算和测试,并分析了不同减振措施对舰船典型基座振动能量传递的影响,并以最小输入功率流为目标函数对结构进行了拓扑优化,主要内容包括:(1)建立了耦合板架结构的有限元模型,进行了耦合板架结构的模态仿真计算和测试,结果表明在20400 Hz频段内的模态频率误差在可接受范围之内;通过加载中低频激励分析了耦合板架的面内外振动特性。结果表明:面内外振动峰值频率都与固有频率对应,20400 Hz频段内的中低频激励更容易激起弯曲模态。(2)基于谐响应的计算结果编程分析了耦合板架振动能量输入、分布、转化与传递特性,并对不同影响因素下的耦合板架振动能量特性进行了对比。结果表明:弯曲波是20400 Hz频段携带振动能量的主要波形,随着频率的增大,纵波与剪切波携带的能量与弯曲波携带的能量之间的差距逐渐缩小,在振动能量计算中不可忽略;在工程上可以通过减小激励力、增加力输入位置处的板厚或者加大阻尼减少结构的输入功率,同时选取合适的设备安装位置,在振动能量传递中间板进行结构改进也是降低振动能量传递的有效措施。(3)对某型舰船的典型基座在中低频激励下的振动能量特性进行了分析,并与敷设约束阻尼层和附加阻振质量后基座的振动能量传递特性进行比较。结果表明:在横剖面板敷设约束阻尼层对减少传递功率流的效果最好,附加阻振质量能有效的降低功率流传递率,并且对325400 Hz频段内的波形转换影响明显。(4)基于双加速度传感器测量功率流的原理,分别对耦合板架在自由边界及覆盖丁腈橡胶模拟截断边界下的振动功率流进行了测量,发现相比于非固有频率处激励下的功率流,固有频率处激励下的功率流测量结果与仿真计算的结果更加吻合,使用丁腈橡胶黏贴边界模拟截断边界的方法具有一定的效果,主要体现在边界区域功率流回流明显减少。(5)以最小输入功率流为目标函数,基于OptiStruct进行了耦合板架的结构拓扑优化,并分析了不同激励频率下的结构拓扑构型,发现在固有频率激励下的拓扑构型的单元密度之间的分布差别最大;基于优化后的拓扑构型进行结构再设计,发现新设计的结构在降低输入功率流的同时也能减少耦合板架下底板的功率流。
二、功率流理论在振动控制中的应用与发展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、功率流理论在振动控制中的应用与发展(论文提纲范文)
(1)舰船浮筏隔振系统的主动控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 浮筏隔振建模分析方法 |
1.2.2 隔振效果评价指标研究 |
1.2.3 控制技术在振动领域的发展 |
1.2.4 浮筏隔振主动控制研究现状 |
1.3 本文主要内容 |
2 隔振的基础理论 |
2.1 隔振概述 |
2.2 单层隔振系统 |
2.2.1 单层隔振动力学模型 |
2.2.2 单层隔振传递特性分析 |
2.2.3 单层隔振系统的反馈控制 |
2.3 双层隔振系统 |
2.3.1 双层隔振动力学模型 |
2.3.2 双层隔振传递特性分析 |
2.4 本章小结 |
3 双层隔振系统的主动控制研究 |
3.1 双层主动隔振系统模型 |
3.2 基于FxLMS算法的双层主动隔振 |
3.2.1 双层隔振前馈控制系统结构 |
3.2.2 自适应滤波器 |
3.2.3 LMS算法 |
3.2.4 FxLMS算法 |
3.2.5 仿真及结果分析 |
3.3 基于模糊控制算法的双层主动隔振 |
3.3.1 双层隔振反馈控制系统结构 |
3.3.2 模糊控制的理论基础 |
3.3.3 模糊控制器的设计 |
3.3.4 仿真及结果分析 |
3.4 本章小结 |
4 浮筏隔振系统建模及动力学分析 |
4.1 浮筏隔振系统刚柔耦合建模 |
4.1.1 ADAMS动力学仿真软件简介 |
4.1.2 多刚体模型 |
4.1.3 刚柔耦合模型 |
4.2 浮筏隔振系统动力学仿真 |
4.2.1 模态分析 |
4.2.2 谐响应分析 |
4.3 浮筏结构参数对隔振性能的影响 |
4.3.1 机组质量对隔振性能的影响 |
4.3.2 刚度对隔振性能的影响 |
4.3.3 阻尼对隔振性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 浮筏隔振系统主动控制联合仿真分析 |
5.1 ADAMS与 MATLAB联合仿真 |
5.1.1 ADAMS中系统模型的建立 |
5.1.2 Simulink导入ADAMS模型 |
5.1.3 联合仿真模型的建立 |
5.2 仿真及结果分析 |
5.2.1 单机组运行 |
5.2.2 双机组运行 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)半主动座椅悬架系统振动与冲击融合控制方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 磁流变阻尼器 |
1.3 半主动座椅悬架系统及控制策略 |
1.3.1 半主动座椅悬架系统 |
1.3.2 振动控制策略 |
1.3.3 冲击控制策略 |
1.4 研究内容 |
1.5 小结 |
2 功率流控制理论 |
2.1 引言 |
2.2 功率流理论基础 |
2.2.1 机械阻抗与机械导纳 |
2.2.2 四端参数法 |
2.3 半主动座椅悬架系统功率流分析 |
2.4 半主动座椅悬架系统机械阻抗特性分析 |
2.5 小结 |
3 半主动座椅悬架系统功率流振动与冲击融合控制 |
3.1 引言 |
3.2 功率流振动与冲击融合控制器 |
3.2.1 振动控制模块 |
3.2.2 冲击控制模块 |
3.2.3 振动与冲击融合控制模块 |
3.3 仿真验证 |
3.3.1 融合控制仿真模型搭建 |
3.3.2 融合控制仿真结果分析 |
3.4 小结 |
4 半主动座椅悬架系统功率流振动控制 |
4.1 引言 |
4.2 功率流振动控制方法 |
4.3 磁流变阻尼器非线性模型 |
4.3.1 基本RC算子非线性模型 |
4.3.2 磁流变阻尼器力跟踪原理 |
4.3.3 模型拟合与阻尼力预测 |
4.4 仿真验证 |
4.4.1 半主动座椅悬架系统仿真模型搭建 |
4.4.2 功率流振动控制仿真分析 |
4.5 试验验证 |
4.5.1 二维振动集成半主动座椅悬架系统 |
4.5.2 功率流振动控制试验台架搭建 |
4.5.3 功率流振动控制试验分析 |
4.6 小结 |
5 质量块落体缓冲系统功率流冲击控制 |
5.1 引言 |
5.2 功率流冲击控制方法 |
5.3 仿真验证 |
5.3.1 质量块落体缓冲系统仿真模型搭建 |
5.3.2 功率流冲击控制仿真分析 |
5.4 试验验证 |
5.4.1 质量块落体缓冲系统试验台架搭建 |
5.4.2 功率流冲击控制试验分析 |
5.5 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(3)结构高频声振统计特性及能量辐射传递模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
专业名词缩写 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 统计能量分析(SEA) |
1.2.2 SEA的适用条件 |
1.2.3 振动传导法(VCA) |
1.2.4 VCA的适用条件 |
1.2.5 能量辐射传递法(RETM) |
1.2.6 RETM的适用条件 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 统计能量分析基本原理 |
2.1 引言 |
2.2 单振子系统的振动能量 |
2.3 连续系统的统计能量分析 |
2.3.1 简支梁的统计能量分析 |
2.3.2 四边简支正交各向异性矩形板的统计能量分析 |
2.3.3 封闭空间内均匀流体的统计能量分析 |
2.4 耦合系统的统计能量分析 |
2.4.1 耦合梁间的能量传递系数与耦合损耗因子 |
2.4.2 耦合板间的能量传递系数与耦合损耗因子 |
2.4.3 面内波在板边界处的能量传递系数 |
2.4.4 板与声腔子系统间的能量传递系数与耦合损耗因子 |
2.4.5 板的辐射比 |
2.5 算例: 声腔-板-声腔耦合系统 |
2.5.1 吸声系数 |
2.5.2 隔板的传声损失 |
2.5.3 传递矩阵法 |
2.5.4 耦合传递矩阵 |
2.5.5 边界条件 |
2.5.6 TMM求解透射、吸声系数 |
2.5.7 声振耦合响应估计 |
2.6 本章小节 |
第3章 能量辐射传递法 |
3.1 引言 |
3.2 一维结构的能量辐射传递模型 |
3.2.1 一维系统能量密度和功率流强度的核函数 |
3.2.2 弦振动 |
3.2.3 杆的纵向与轴向扭转振动 |
3.2.4 一维声腔系统 |
3.2.5 欧拉-伯努利梁的横向振动 |
3.2.6 层合梁的横向振动-铁木辛柯梁模型 |
3.2.7 一维系统边界虚源的确定 |
3.2.8 一维单一波场 |
3.2.9 一维耦合波场 |
3.3 算例: 一维系统的能量辐射模型的应用 |
3.3.1 管道消音器 |
3.3.2 欧拉-伯努利梁与铁木辛柯梁的高频振动对比 |
3.3.3 耦合欧拉-伯努利梁系统 |
3.4 二维各向异性系统的能量辐射传递模型 |
3.4.1 射线和波在均匀各向异性介质中的传播 |
3.4.2 域内任一点的能量密度和功率流强度 |
3.4.3 边界处的能量反射模型 |
3.4.4 自由边界及耦合边界处的能量平衡方程(边界虚源的确定) |
3.4.5 数值算法示例 |
3.4.6 辐射功率流强度的方向函数f(φ) |
3.5 算例: 二维系统的能量辐射模型应用 |
3.5.1 正交各向薄膜的高频振动响应及统计特性 |
3.5.2 汽车轮胎的统计特性研究及高频振动能量分析 |
3.5.3 各向异性薄板的统计特性研究及高频振动能量响应特性分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 高频振动结构应力估计 |
4.1 引言 |
4.2 欧拉-伯努利梁的高频振动应力估计 |
4.3 Kirchchoff薄板的高频振动应力估计 |
4.3.1 应力/应变和能量密度转换模型 |
4.3.2 RETM框架下的动态应力/应变估算模型 |
4.3.3 VCA框架下的动态应力/应变估算模型 |
4.4 算例:薄板的高频振动应力/应变估计以及相关统计性结果验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 工作总结与研究展望 |
5.1 工作内容总结 |
5.2 工作创新点总结 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 自由场振动控制方程的空间傅里叶变换(κ-空间) |
A.1 定义空间傅里叶变换对 |
A.2 梁的κ-空间 |
A.3 薄膜的κ-空间 |
A.4 离散傅里叶逆变换法(IDFT) |
附录B 柯西留数定理(Cauthy's residue theorem) |
B.1 洛朗级数展开(Laurent expansion) |
B.2 若尔当引理(Jordam's lemma) |
附录C 驻定相位法(Stationary Phase Method) |
附录D 矩形活塞的声辐射(傅里叶变换解) |
附录E 频率响应函数(Frequency Response Functions) |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
(4)齿轮箱类耦合结构振动特性分析与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 齿轮箱类结构动力学特性的国内外研究现状 |
1.2.1 齿轮传动结构动态激励相关研究 |
1.2.2 齿轮箱系统振动噪声相关研究 |
1.3 复杂系统振动噪声的研究方法 |
1.4 本文研究内容概述 |
2 轴—轴承—板结构振动特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 滚动轴承刚度矩阵的理论计算 |
2.2.1 基本假设 |
2.2.2 滚动轴承的负载—变形关系 |
2.2.3 滚动轴承刚度矩阵求解 |
2.2.4 滚动轴承多维刚度矩阵的数值计算 |
2.3 刚性轴—轴承—板系统的振动特性研究 |
2.3.1 系统动力学建模 |
2.3.2 计算实例 |
2.4 本章小结 |
3 齿轮箱类柔性耦合系统的振动特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 子结构导纳法在振动分析中的应用 |
3.3 齿轮箱类结构动力学模型 |
3.4 各子系统导纳矩阵 |
3.5 耦合结构传递功率流分析 |
3.6 双齿轮轴齿轮箱类系统振动特性分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 与有限元方法结合的齿轮箱系统功率流分析 |
4.1 引言 |
4.2 齿轮箱各子系统的有限元建模 |
4.3 齿轮箱系统的有限元模态分析 |
4.3.1 齿轮轴子系统有限元模态分析 |
4.3.2 齿轮箱箱体的有限元模态分析 |
4.3.3 齿轮箱系统的有限元模态分析 |
4.4 齿轮箱系统振动功率流分析 |
4.5 本章小结 |
全文总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附件 |
(5)基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 航空发动机振动问题研究与发展历程 |
1.2.1.1 转子系统 |
1.2.1.2 转子-轴承耦合系统 |
1.2.1.3 转子-支承-机匣耦合系统 |
1.2.2 航空发动机整机动力学研究现状 |
1.2.3 振动传递特性研究方法发展历程 |
1.2.3.1 传递路径分析方法 |
1.2.3.2 功率流法 |
1.2.4 结构声强法理论与实验研究现状 |
1.2.4.1 结构声强法理论与数值研究现状 |
1.2.4.2 结构声强法实验与测量研究现状 |
1.2.5 小结 |
1.3 本文的主要工作 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 研究内容 |
第2章 结构声强法理论 |
2.1 概述 |
2.2 振动波理论 |
2.2.1 纵波 |
2.2.2 横波 |
2.2.2.1 剪切波 |
2.2.2.2 扭转波 |
2.2.3 弯曲波 |
2.3 结构声强法 |
2.3.1 通用表述 |
2.3.2 不同类型振动波表述 |
2.3.2.1 纵波所传递的振动能量 |
2.3.2.2 剪切波所传递的振动能量 |
2.3.2.3 扭转波所传递的振动能量 |
2.3.2.4 弯曲波所传递的振动能量 |
2.3.3 不同结构单元表述 |
2.3.3.1 板壳单元 |
2.3.3.2 梁单元 |
2.3.3.3 实体结构单元 |
2.4 本章小结 |
第3章 结构声强矢量场求解与可视化 |
3.1 概述 |
3.2 有限单元法基本原理与步骤 |
3.3 FLAG通讯机制 |
3.4 通用求解程序 |
3.5 物理空间与计算空间转换 |
3.6 振动能量流线可视化 |
3.7 可行性与准确性验证 |
3.7.1 算例一 |
3.7.2 算例二 |
3.8 本章小结 |
第4章 双转子-支承-机匣耦合系统瞬态振动能量传递特性 |
4.1 概述 |
4.2 双转子-支承-机匣耦合系统 |
4.3 全局瞬态结构声强矢量场求解与可视化 |
4.3.1 通用求解程序预留接口命令输入 |
4.3.2 收敛性分析 |
4.3.3 准确性分析(网格无关性验证) |
4.4 耦合系统全局瞬态振动能量传递特性分析 |
4.4.1 瞬态结构声强场频响特性 |
4.4.2 转子、支板、机匣部件间瞬态振动能量传递特性分析 |
4.5 机匣不同类型振动波瞬态振动能量传递特性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 结构声强与结构振动特性内在物理联系 |
5.1 概述 |
5.2 结构声强的量纲 |
5.3 内在物理联系的理论分析 |
5.4 转子模态振型对振动能量传递特性的影响 |
5.4.1 概述 |
5.4.2 一阶弯曲模态 |
5.4.3 锥动模态 |
5.4.4 平动模态 |
5.4.5 小结 |
5.5 基于瞬态振动能量传递控制的转子振动抑制研究 |
5.5.1 带有周向环槽的低压转子结构 |
5.5.2 周向环槽对瞬态振动能量传递特性的影响分析 |
5.5.3 验证周向环槽对转子弯曲振动的抑制作用 |
5.6 本章小结 |
第6章 稳态振动能量传递特性及减振应用 |
6.1 概述 |
6.2 机匣稳态振动能量传递特性分析 |
6.2.1 航空发动机整机机匣耦合结构 |
6.2.2 机匣稳态结构声强矢量场求解及可视化 |
6.2.3 机匣模态分析 |
6.2.4 振动能量通量比 |
6.2.5 结果分析与讨论 |
6.3 机匣稳态振动能量耦合特性分析 |
6.3.1 理论分析 |
6.3.2 数值验证 |
6.3.3 附加反相激励载荷对振动能量传递控制及振动抑制的作用 |
6.3.3.1 概述 |
6.3.3.2 带孔板件结构模型 |
6.3.3.3 附加反相激励载荷对振动能量传递特性的影响 |
6.3.3.4 附加反相激励载荷对结构振动的抑制作用 |
6.4 稳态振动能量涡流场在振动抑制中的作用 |
6.4.1 安装节诱导的振动能量涡流场 |
6.4.1.1 单转子-支承-机匣耦合模型 |
6.4.1.2 安装节位置对振动能量传递特性的影响分析 |
6.4.1.3 时、频域中机匣组件减振有效性评估 |
6.4.2 机匣周向加肋筋诱导的振动能量涡流场 |
6.4.2.1 带有周向加肋筋的机匣-支承-转子耦合系统 |
6.4.2.2 振动能量传递率 |
6.4.2.3 机匣模态分析 |
6.4.2.4 加肋与未加肋机匣稳态结构声强矢量场 |
6.4.2.5 能量涡流场对稳态振动能量传递率的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 非线性结构中振动能量传递特性初步探究 |
7.1 概述 |
7.2 考虑非线性接触的螺栓预紧法兰连接平板组件 |
7.3 非线性瞬态结构声强矢量场求解与可视化 |
7.4 非线性瞬态振动能量传递特性 |
7.4.1 F1 沿+z方向加载 |
7.4.2 F1 沿-z方向加载 |
7.5 微观振动能量传递过程与宏观运动状态变化过程对应分析 |
7.5.1 阻尼及外部激励载荷作用下的相轨迹 |
7.5.2 相轨迹与瞬态结构声强矢量场映射关系分析 |
7.6 本章小结 |
结论、创新点与展望 |
参考文献 |
附录A FLAG通讯机制APDL命令流及MATLAB脚本语言 |
附录B 瞬态转子不平衡力载荷表命令流 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)基于功率流的数控刀架切削振动传递路径研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 数控刀架可靠性国内外发展现状 |
1.3 功率流理论国内外研究现状 |
1.4 传递路径分析国内外研究现状 |
1.5 课题研究的意义及主要内容 |
第2章 数控刀架工作原理及故障模式分析 |
2.1 引言 |
2.2 数控刀架工作原理与子系统划分 |
2.2.1 数控刀架工作原理分析 |
2.2.2 数控刀架子系统划分 |
2.3 数控刀架FMECA分析 |
2.3.1 数控刀架FMECA分析的系统定义 |
2.3.2 数控刀架故障模式及影响分析 |
2.3.3 数控刀架故障模式危害性分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 数控刀架有限元模型谐响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 数控刀架有限元分析关键技术 |
3.2.1 数控刀架三维模型建立与简化 |
3.2.2 数控刀架网格划分 |
3.2.3 结合面的处理 |
3.2.4 螺栓连接模拟 |
3.2.5 数控刀架零部件材料赋予 |
3.2.6 定义仿真模型边界条件 |
3.3 数控刀架有限元模型求解与结果分析 |
3.3.1 模态分析结果 |
3.3.2 谐响应分析结果 |
3.4 提取仿真结果数据 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于有限元的数控刀架振动功率流研究 |
4.1 引言 |
4.2 功率流基本理论 |
4.3 数控刀架板壳结构有限元功率流研究 |
4.3.1 板壳结构功率流理论 |
4.3.2 基于有限元的数控刀架二维板壳功率流 |
4.4 数控刀架实体结构有限元功率流计算 |
4.4.1 实体功率流理论 |
4.4.2 基于有限元的数控刀架三维实体功率流 |
4.5 数控刀架功率流试验研究 |
4.5.1 试验功率流理论计算 |
4.5.2 数控刀架功率流试验 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于功率流的数控刀架切削振动传递路径研究 |
5.1 引言 |
5.2 数控刀架齿盘典型故障仿真及其振动异常区域 |
5.3 振动传递路径分析 |
5.3.1 振动传递路径分析理论 |
5.3.2 振动传递路径分析基本原理 |
5.3.3 基于功率流的振动传递路径分析方法 |
5.4 基于功率流的数控刀架振动传递路径分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间研究成果 |
致谢 |
(7)小型挖掘机驾驶室内低频噪声分析与优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 驾驶室结构噪声控制研究 |
1.2.2 基于功率流的噪声振动研究 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 挖掘机噪声振动测试与分析 |
2.1 样机及测试工况 |
2.2 测试系统及方案 |
2.2.1 测试系统组成 |
2.2.2 测试方案 |
2.3 噪声振动测试结果及分析 |
2.3.1 噪声测试结果及分析 |
2.3.2 振动测试结果及分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 整机噪声振动模型建立与分析 |
3.1 挖掘机NVH有限元模型 |
3.1.1 挖掘机NVH有限元模型组成 |
3.1.2 挖掘机NVH有限元建模过程 |
3.2 驾驶室建模及分析 |
3.2.1 驾驶室白车身建模及分析 |
3.2.2 闭合件建模及分析 |
3.2.3 地板建模 |
3.2.4 驾驶室TB车身建模 |
3.3 声腔建模及分析 |
3.3.1 声腔模型的建立 |
3.3.2 声腔模态分析 |
3.4 回转平台建模及分析 |
3.4.1 回转车架建模及分析 |
3.4.2 车身覆盖件建模 |
3.4.3 回转平台建模 |
3.5 动力总成建模及分析 |
3.6 整机振动与噪声分析 |
3.6.1 整机噪声振动性能预测 |
3.6.2 整机噪声传递函数分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于子结构功率流的回转平台振动特性研究 |
4.1 挖掘机子结构分析模型 |
4.1.1 模态综合法基本理论 |
4.1.2 挖掘机子结构模型建立 |
4.1.3 模态综合法计算时效 |
4.2 回转平台功率流分析 |
4.2.1 功率流计算方法 |
4.2.2 回转平台功率流计算 |
4.2.3 回转平台振动特性分析 |
4.2.4 回转平台功率传递比 |
4.3 本章小结 |
第5章 驾驶室声学贡献度分析 |
5.1 声学贡献度理论 |
5.1.1 声固耦合方程 |
5.1.2 模态参与因子 |
5.1.3 面板贡献量 |
5.2 驾驶室声学灵敏度分析 |
5.3 驾驶室模态参与因子分析 |
5.4 驾驶室面板贡献量分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 优化方案及效果验证 |
6.1 回转平台结构改进 |
6.1.1 回转平台结构改进方案及效果预测 |
6.1.2 动力总成悬置系统优化设计及效果验证 |
6.2 驾驶室结构改进 |
6.2.1 驾驶室噪声影响规律研究 |
6.2.2 驾驶室改进方案及效果预测 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文和专利 |
(8)基于功率流分析的双层隔振系统半主动开关控制算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 双层隔振系统 |
1.2.2 振动半主动控制 |
1.2.3 双层隔振系统的半主动控制 |
1.2.4 功率流分析 |
1.2.5 基于功率流分析的半主动控制双层隔振系统 |
1.3 研究内容 |
第二章 双层隔振系统的功率流传递特性 |
2.1 引言 |
2.2 功率流概述 |
2.3 双层隔振系统隔振效果的评价参数 |
2.3.1 柔性基础双层隔振系统力学模型 |
2.3.2 隔振效果的评价参数及表达式 |
2.4 双层隔振系统隔振效果的功率流分析 |
2.4.1 隔振器参数的影响 |
2.4.2 基础的影响 |
2.4.3 系统引入可控阻尼器后的功率流分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 双层隔振系统半主动开关控制算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 半主动开关控制双层隔振系统模型 |
3.3 双层隔振系统半主动开关控制算法研究 |
3.3.1 基于“天棚阻尼”控制的开关算法 |
3.3.2 天棚算法的局限性 |
3.3.3 新算法的提出 |
3.4 本章小结 |
第四章 双层隔振系统半主动开关控制仿真研究 |
4.1 引言 |
4.2 仿真环境 |
4.3 Simulink仿真模型 |
4.4 新算法与被动控制的仿真分析 |
4.4.1 传递功率流最小法与被动控制的时域分析 |
4.4.2 传递功率流最小法与被动控制的频域分析 |
4.5 新算法与天棚算法的仿真分析 |
4.5.1 传递功率流最小法与天棚算法的时域分析 |
4.5.2 传递功率流最小法与天棚算法的频域分析 |
4.6 仿真结论 |
4.7 本章小结 |
第五章 双层隔振系统的功率流测量方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 功率流的测量方法 |
5.2.1 直接法测量 |
5.2.2 间接法测量 |
5.3 双层隔振系统的功率流测量方法研究 |
5.3.1 激振力 |
5.3.2 传递至基础的力 |
5.3.3 传递功率流率 |
5.3.4 双层隔振系统功率流测量方法的验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 双层隔振系统半主动开关控制试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验系统 |
6.2.1 双层隔振系统 |
6.2.2 半主动开关控制系统 |
6.2.3 评价测试系统 |
6.3 试验研究 |
6.3.1 试验过程与试验数据 |
6.3.2 试验数据分析 |
6.3.3 试验结论 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读工学硕士学位期间发表的学术论文 |
学位论文数据集 |
(9)基于声学黑洞效应的新型减振结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 声学黑洞结构国内外研究现状 |
1.3 本文的研究意义 |
1.4 本文的内容安排 |
第二章 振动控制原理及评价指标 |
2.1 引言 |
2.2 声学黑洞原理 |
2.2.1 一维声学黑洞结构中波的传播特性 |
2.2.2 二维声学黑洞结构中波的传播特性 |
2.3 动力吸振原理 |
2.4 振动控制评价指标 |
2.4.1 阻尼损失因子 |
2.4.2 振动功率流 |
2.5 本章小结 |
第三章 新型结构设计及性能验证 |
3.1 引言 |
3.2 新型二维声学黑洞阻尼器设计 |
3.3 ABH阻尼器在板振动控制中的仿真研究 |
3.4 ABH阻尼器减振特性研究 |
3.4.1 ABH结构功率流特性研究 |
3.4.2 ABH阻尼器阻尼特性研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 ABH阻尼器参数变化影响 |
4.1 引言 |
4.2 结构参数对二维声学黑洞效应影响 |
4.2.1 幂函数指数的影响 |
4.2.2 截断厚度的影响 |
4.3 ABH阻尼器参数对减振效果影响 |
4.3.1 ABH阻尼器维数影响 |
4.3.2 ABH阻尼器位置影响 |
4.3.3 ABH阻尼器数量影响 |
4.4 ABH阻尼器改进设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 ABH阻尼器实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 ABH阻尼器在板振动控制中的实验研究 |
5.2.1 实验平台介绍 |
5.2.2 单个ABH阻尼器实验结果 |
5.3 ABH阻尼器参数影响 |
5.3.1 ABH阻尼器位置影响 |
5.3.2 ABH阻尼器数量影响 |
5.4 ABH阻尼器普适性研究 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 中低频振动的研究现状 |
1.2.2 耦合界面能量计算的研究现状 |
1.2.3 功率流测量的研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 板结构振动及振动能量相关理论 |
2.1 平板面外振动波动方程 |
2.2 平板面内振动波动方程 |
2.3 功率流理论 |
2.3.1 输入功率流 |
2.3.2 二维平板中的功率流 |
2.4 基于有限元法的功率流分析 |
2.4.1 有限元法的原理与求解 |
2.4.2 功率流参量的求解 |
2.5 本章小结 |
第3章 耦合板架结构中低频振动能量分析 |
3.1 耦合板架模型概述 |
3.2 耦合板架结构振动特性 |
3.2.1 耦合板架的模态分析 |
3.2.2 耦合板架面内外振动特性分析 |
3.3 耦合板架结构能量分布与传递特性 |
3.3.1 二维结构功率流的计算流程 |
3.3.2 不同激励频率下耦合板架振动能量特性分析 |
3.4 不同影响因素下的耦合板架振动能量特性 |
3.4.1 激励力对振动能量的影响 |
3.4.2 阻尼比对振动能量的影响 |
3.4.3 板厚对振动能量的影响 |
3.4.4 约束方式对振动能量的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 舰船典型基座的中低频振动能量分析 |
4.1 不同激励频率下典型基座的振动能量分析 |
4.2 敷设阻尼层对基座能量传递的影响 |
4.3 附加阻振质量对基座能量传递的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 耦合板架中低频功率流测量的试验研究 |
5.1 振动功率流的测量原理 |
5.2 耦合板架模态测量 |
5.2.1 测试对象 |
5.2.2 测试系统及测点布置 |
5.2.3 测试结果 |
5.3 耦合板架振动功率流测量 |
5.3.1 测试方案 |
5.3.2 测点布置 |
5.4 试验与仿真的结果对比分析 |
5.5 试验误差分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于最小输入功率流的结构拓扑优化 |
6.1 拓扑优化原理及方法 |
6.2 最小输入功率流的拓扑优化模型 |
6.2.1 功率流优化模型 |
6.2.2 灵敏度分析 |
6.3 基于OptiStruct的耦合板架拓扑优化 |
6.3.1 优化流程 |
6.3.2 优化结果分析 |
6.3.3 基于优化结果的结构再设计 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、功率流理论在振动控制中的应用与发展(论文参考文献)
- [1]舰船浮筏隔振系统的主动控制研究[D]. 衷阳林. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]半主动座椅悬架系统振动与冲击融合控制方法研究[D]. 李祥. 合肥工业大学, 2021
- [3]结构高频声振统计特性及能量辐射传递模型研究[D]. 钟强. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]齿轮箱类耦合结构振动特性分析与研究[D]. 王文龙. 山东大学, 2020(02)
- [5]基于结构声强可视化的航空发动机转子-支承-机匣耦合系统振动能量传递特性研究[D]. 马英群. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [6]基于功率流的数控刀架切削振动传递路径研究[D]. 张德聪. 吉林大学, 2020(08)
- [7]小型挖掘机驾驶室内低频噪声分析与优化[D]. 柴鹏飞. 武汉理工大学, 2020
- [8]基于功率流分析的双层隔振系统半主动开关控制算法研究[D]. 王喆. 浙江工业大学, 2019(02)
- [9]基于声学黑洞效应的新型减振结构研究[D]. 葛洪峰. 南京航空航天大学, 2019
- [10]机械设备中低频激励在耦合界面的能量特征研究[D]. 何鹏. 武汉理工大学, 2019(07)