基于形貌优化的舰载电子机柜高刚度优化

由于舰船在运动或者作战时,舰载电子设备会因为振动出现故障,最终导致舰载武器无法工作等问题。通过对舰载电子机柜进行模态分析,基于形貌优化而对舰载电子机柜的刚度进行优化。该优化设计以节点位移为变量,选择第一阶的固有频率为形貌优化的目标函数,对舰载电子机柜做高刚度优化。结果表明:舰载电子机柜在用该方法进行形貌优化之后,舰载电子机柜的刚度明显增强,抗振性能得到显著提高,因而舰载武器系统也能更加可靠。     

舰船辐射噪声模型研究及仿真

船舶辐射噪声最为船舶隐蔽性的重要特征,对于船舶安全、声纳探测、武器性能都具有非常重要的意义。本文以船舶的辐射噪声作为研究对象,介绍船舶辐射噪声产生机理和基本特性,给出一种船舶辐射噪声源的简化模型,并对该模型的有效性进行理论验证与实验验证。验证结果表明,本文给出的船舶噪声模型能够为船舶噪声测量与预报提供有效依据。     

圆柱形共振器测量水介质声吸收的误差分析

目前,水溶液、海水的声吸收测量一般通过充水共振器内的混响时间测量来实现。对一充水圆柱形共振器内的混响特性进行理论分析发现,在共振器内不同空间位置处声压级衰减曲线的不同,使得由声压级衰减曲线斜率计算的混响时间存在差别。因此,如果采用的测量混响时间方法不准确,必定导致待测水介质的声吸收系数的结果中存在较大的测量误差。构建并研制1套圆柱形充水共振器,搭建相应的电子测量系统,对标准水溶液的声吸收系数进行实验研究,分析不同混响时间测量方法所导致的测量误差。结果表明:如果对纯水介质和待测水介质的混响时间测量方法不同,确实会导致待测水介质的声吸收系数存在较大的误差。同时,针对该充水圆柱形共振器,给出了可使声吸收系数测量误差较小的混响时间测量方法。研究结果对水下封闭空间内的混响时间测量、悬浮泥沙颗粒水介质的声吸收系数测量等具有一定参考价值。     

小波变换下舰船辐射噪声特征提取

在海洋环境中,舰船辐射噪声由于其特殊性,很容易被敌方的设备侦测到,这对舰船的航行安全构成了很大的威胁。在辐射噪声中,包含船只机舱的发动机振动噪声、螺旋桨噪声,还有其他一些舰载设备的电磁辐射噪声。本文采用小波算法对复杂的舰船辐射噪声进行特征提取,并通过一定的变换算法,将所获得的噪声功率谱进行过滤,从而提取出所需要的噪声谱图像,通过此图像,科研人员能够有效分析出噪声的来源。最后进行仿真实验,结果说明该小波变换算法能够对舰船的辐射噪声作有效的分辨,这对于舰船减低辐射噪声具有很大的参考价值。     

城市轨道交通桥梁-声屏障系统结构噪声特性与预测

针对列车通过城市轨道交通高架时引起的桥梁-声屏障系统结构噪声问题，在某市域铁路箱梁段分别选取无声屏障和直立式声屏障地段，开展噪声现场测试；通过对比无声屏障和直立式声屏障地段的测试结果，分析了箱梁-声屏障系统结构噪声的频谱特性；基于有限元-边界元法，建立了箱梁-声屏障系统振动声辐射数值计算模型，研究了箱梁-声屏障系统结构噪声的空间分布规律，探讨了车速和声屏障高度对箱梁-声屏障系统结构噪声的影响。研究结果表明:当列车以约93 km·h-1的速度通过时，直立式声屏障对高频轮轨噪声起到了很好的降噪作用，但会使低频结构噪声增大；声屏障结构噪声的影响主要集中于160 Hz以下的低频段，箱梁-声屏障系统结构噪声的峰值出现在63 Hz左右；箱梁-声屏障系统结构噪声呈现出近场随距离衰减较快，远场随距离衰减越来越慢的趋势，箱梁正上方和正下方的结构噪声均超过96 dB，距离桥梁中心线120 m处的结构噪声衰减至72 dB；声屏障结构噪声对于梁侧声场的影响较大，与无声屏障地段相比，设置了高度为3.15 m的直立式声屏障之后，梁侧结构噪声增大了2~5 dB；当车速由93 km·h-1增大到120 km·h-1时，箱梁-声屏障系统结构噪声辐射在梁侧最大增加7 dB以上；当声屏障高度由3.15 m增大至6.3 m时，箱梁-声屏障系统结构噪声辐射在梁侧最大增加3 dB以上。      

基于表面贡献法的船壳远场声辐射热区识别

对舰船水下远场声场的声辐射热区进行识别可为后续降噪工作指明方向。舰船外壳表面振动的不同位置之间具有复杂相位关系,其近场声场和远场声场有很大不同,导致使用表面有功声强进行远场声辐射热区定位并不准确。本文尝试使用声能量表面贡献方法对某巡逻艇船壳表面的远场声辐射热区进行识别。表面贡献方法在振动结构表面构造了一个和位置相关的正值,表示对应小块面积对声场的绝对贡献。使用表面贡献方法,本文准确地标示出船壳表面的远场声辐射热区,这一尝试展现了表面贡献方法在舰船降噪中的应用前景。     

复合波阻技术波阻特性分析北大核心CSCD

复合波阻技术在舰船减振降噪中的应用日益广泛。基于有限元思想,综合运用波分析法和阻抗法,提出一种复合波阻元件阻抑结构声传递特性的波动力响应矩阵分析法。该方法将结构离散为若干波导单元和波阻单元,建立附加波阻元件的结构连接的波动力响应广义平衡方程,推导出波导单元波动力响应矩阵及波阻单元附加波动响应矩阵,代入平衡方程求出波导单元的响应幅值,进而求得传递效率与传递损失。在此基础上,数值探讨不同复合波阻元件对波阻特性的影响。结果表明:根据不同类型波阻元件的波阻特性,选择合理的设计参数,并进行科学的组合与优化布置,能显著提高整个频域的结构声传递损失。本研究为复合波阻元件的声学设计提供了分析方法以及新的控制方案,可用于指导舰船结构波阻技术的声学设计。     

基于Matlab的后桥辅助驱动系统刚体模态分析及优化

建立了后桥辅助驱动系统的6自由度振动模型,利用Matlab编写了刚体模态和解耦率计算程序,验证了其准确性,最后通过衬套刚度优化了刚体模态分布和解耦率。     

油底壳有限元模态分析及实验验证

以EQ491型发动机油底壳为研究对象,通过有限元法得到了油底壳模型的固有频率和振型,运用模态实验技术,验证了有限元模型的合理性。在原始有限元模型的基础上,对油底壳模型进行约束模态分析,验证了油底壳结构的合理性,即油底壳固有频率远大于发动机机体激振频率。