驾驶室结构声的统计能量分析

研究以统计模态特性估计宽带激励系统结构声传输的有效方法。以统计能量分析特征参数对结构与声振动进行统一动态描述,建立了多声振源激励的复杂多重结构声振系统响应估计的矩阵方程,并应用于驾驶室模型动态响应的预示分析。研究表明:激励频率接近箱体壁板临界频率时,壁板结构与流体声场之间形成强烈交互作用,成为室内声压级提高的重要原因。统计能量分析为研究声场与固体结构振动之间的交互作用、结构的机械性质等对噪声辐射和结构振动效应提供了可行途径。     

汽车整车噪声控制技术研究

建立消声器的三维有限元模型,利用声学软件对消声器进行性能仿真,研究了消声器内部三维声场,优化消声器的传递损失。利用发动机软件建立发动机和消声器的联合模型,进行发动机与消声器的耦合计算,研究发动机和消声器之间的相互作用。     

消声器结构对排气噪声和发动机性能的影响

利用GT-Power软件建立了汽油机与其排气系统的耦合模型,模拟分析主消声器和副消声器的结构对排气噪声、发动机性能以及排气系统参数的影响.最后,根据模拟结果,选择合适的主消声器和副消声器的结构形式,设计出性能优越的排气系统.     

城镇客车车身振动特性仿真分析

以一款城镇客车为研究对象,针对其车身壁板振动剧烈的问题,利用有限元法对其结构振动进行相关研究。对车身进行模态计算和谐响应分析,得到车身结构的固有频率、模态振型和位移响应;结果表明:车身顶棚的振动比较剧烈,尤其在75Hz时振动位移量最大,车身前部和两侧也有明显的振动形变;最后,提出降低振动、提高乘坐舒适性的措施。     

车路耦合条件下沥青混凝土路面变形特性时域分析

考虑路面不平整度激励下车路耦合振动的研究主要是在频域范畴内利用线弹性模型进行。利用有限元方法建立了考虑路面不平整度因素的车路耦合非线性数值模型,分别研究了不同路面不平整度、不同车辆行驶速度、不同车辆载重和不同路基强度等影响因素下的道路结构振动响应情况。考虑道路结构本身的复杂性,每一结构层对振动的响应均会表现不同,为了突出和便于比较影响因素下的变化趋势,故取路表位移响应作为研究对象。研究发现:无论在何种路面条件下行驶,道路位移响应都可以明显地分为3个阶段,暂称为:车辆临近、车辆进行和车辆离去;路面平整度越差,路面结构位移也越大,C级路面下的最大位移量是A级路面的1.31倍;路面响应的最大位移峰值主要受车辆自重影响,而在车辆进行阶段出现的一些小的位移振动峰值主要受路面不平整而引起的随机振动影响,而且这些小的振动峰值随着路面不平整度的变差而增大,随着车辆行驶速度的增大,路面最大位移量变小,但是最大位移量的变化幅度很小,趋势不是很明显;车辆超载后,路面最大位移量增大明显,超载比例达到100%情况下,路面变形增大幅度在50%~109%之间;路基强度降低后,路面最大位移量明显增大,路基强度降低28%后,路面变形增大幅度在15%左右。     

大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟研究

基于有限元软件ABAQUS,对大位移公路桥梁伸缩缝的动力定位耦合数值模拟进行了研究。结果表明,随着支承刚度的增加,伸缩缝最大水平位移、竖向位移响应随之减小。当支承刚度从50050 N/mm增加到80050N/mm时,伸缩缝中梁最大水平位移响应减小60.71%,最大竖向位移响应减小38.36%。当中梁支承刚度>50050N/mm,速度为81.5km/h时,增大支承刚度对伸缩缝中梁冲击影响较小。随着速度增大,伸缩缝中梁水平向振动位移和竖向振动位移变化规律趋于一致。与双辆车同时同向通过伸缩缝相比,单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移则明显要小。在单辆车通过伸缩缝时,最大竖向位移相差较小,最大水平向位移明显要大于双辆车同时反向通过的位移。     

基于车载式发电机组的减振研究与有限元仿真分析

为了减小车载式柴油发电机组对精密装备的振动干扰,以某型号的75 kW汽车电站为研究对象,并以该发电机组作为试验样机,在合理设计机组弹性安装的基础上,对带有碗型减振器的机组性能进行研究。对比实验得到的振动数据,采用有限元法得到机组的固有频率和振动响应,进行有限元仿真分析。结果表明:机组在发动机与发电机处的振动烈度较为显著,通过减振器与橡胶垫的减振缓冲作用,机组底座的振动响应明显减小,其在压力载荷作用下响应位移最大值为0.89033 mm。其中,机组底座与副车架连接处的位移不超过0.2 mm,满足车载精密装备对振动的要求。     

计算机仿真在车用消声器设计中的应用

针对某轿车排气消声器进行了气体动力特性和消声特性的试验,并应用CFD软件FIR和发动机动力性能仿真软件Gt-power,根据试验数据对该消声器的内部流场和消声特性进行了仿真.分析了该消声器内部结构对消声器的气体动力特性和消声特性的影响,并兼顾二者对该轿车排气消声器进行了结构仿真优化.对优化后不同频段内的优化效果和误差进行了分析.     

土拱效应对桩-土竖向纵波稳态振动响应的影响

为研究土拱效应对桩-土竖向纵波稳态振动响应的影响,首先建立桩-土系统振动响应模型,通过哈密顿原理以及变分法推导出桩体位移控制方程,并利用迭代算法求解解析解;然后采用有限元软件建模并对不考虑土拱效应下竖向纵波稳态振动响应的数值解与解析解进行对比分析,验证理论模型和数值模型的一致性和可行性;最后考虑土拱效应,通过数值模拟探究土拱效应对桩体振动位移响应的影响。结果表明:无量纲频率下,桩体长细比S1对桩体的位移振动响应有显著影响,土拱效应能够使桩体竖向振动响应的刚度增大,同时减小桩体的竖向振动位移响应的数值。     

车内耦合声场振动噪声预测研究

建立了轿车车身结构有限元模型、车室声腔声学有限元模型,以及声固耦合模型;进行了车身结构模态分析、车室声腔声学模态分析和耦合声场模态分析.研究了声固耦合系统在发动机和路面激励作用下的车内声学响应,预测了车内振动噪声并分析了车身各板件的声学贡献.据此采取了相应的改进措施后,得到了较好的降噪效果.     

基于无限长梁模型的车路振动耦合系统半解析解

针对无限长道路与车辆耦合系统响应计算复杂难题,考虑地基的弹性特性与道路不平度,建立基于无限长欧拉-伯努利梁模型的车路振动耦合系统。进而以车辆为参考点建立移动坐标系,提出通过积分变换推导耦合系统振动响应解析解的方法,并应用留数定理对其进行数值计算,获得车辆垂向位移、加速度、路面振动响应等系统响应的半解析解。与传统应用模态叠加法的有限长道路与车辆耦合响应相比,具有更高的计算效率与精度,系统参数化研究也证明了该半解析解的有效性。     

市域轨道交通“桥建合一”高架车站车致振动响应分析

为探究列车在不同车速以及空载、满载情况下通过“桥建合一”型车站时所引起的结构振动问题,以某“桥建合一”高架越行车站为例,建立车-轨道-车站的有限元结构耦合动力分析模型,分析B型车在80~120 km/h速度下作用于站房结构及结构反作用于列车的动力响应结果,并进行舒适度评价。结果表明：当B型车以80~120 km/h通过该车站时,列车竖、横向振动加速度以及列车的乘坐舒适性均满足相关规范限值要求;承轨层竖向响应均大于横向响应,且竖向位移和竖向加速度随着车速的增加变化较小,横向位移和横向加速度随着车速的增加呈现先增大后减小的趋势;候车厅楼板的最大竖向响应均大于其横向响应,最大横向位移随着车速的增大呈现先增大后减小的趋势,最大横、竖向加速度均随着车速的增加呈现变大的趋势。通过理论计算结果与“桥建合一”车站现场实测数据的比对,验证了空间耦合振动有限元模拟计算的可靠性,可为同类高架车站结构的计算与分析提供参考。     

汽车排气系统波纹管刚度和阻尼的测量分析

对不同结构的四种汽车排气系统波纹管,用静载试验和自由振动的方法,对波纹管的静动态轴向刚度、弯曲刚度和阻尼比进行了测试计算分析.结果表明,波纹管增加缠绕管和网套后,不但轴向、弯曲刚度和阻尼比得到了大幅度的提高,而且限制了波纹管的轴向和径向最大位移.波纹管刚度的增加,不但可以提高波纹管本身的固有频率,而且可以提高波纹管和汽车消声器组成系统整体的固有频率;阻尼的增大和最大位移的限制,不但有利于减小排气系统共振和非共振频域的振动强度,而且可以提高波纹管和汽车排气系统在恶劣路况下的使用寿命.     

城市轨道交通U型梁运营安全性分析

以U型梁为主要研究对象,建立车辆-桥梁耦合动力分析模型,研究了车速、车辆类型和钢弹簧浮置板对高架U型梁桥动力响应的影响,分析了车辆和桥梁结构的动力特性,并对地铁列车通过U型梁桥系统时的行车安全性进行了评估。计算结果表明：车辆在50~100 km/h速度运行时,均满足行车安全性的要求,车辆振动会随着速度的增加而增加;从U型梁的行车安全性角度来分析,选取A型车比B型车更为合理;加入钢弹簧浮置板后,可减小桥梁竖向位移和竖向加速度,但会增加列车振动响应,在钢弹簧浮置板设计过程中,需兼顾车辆和桥梁的运营安全性;改变钢弹簧的刚度对桥梁振动响应的影响较小。     

汽车车内噪声因素的结构振动影响率分析法及应用

本文介绍了汽车车内噪声因素实验分析方法中的结构影响率分析法。在阐述其基本原理及理论的基础上，在货车车内低噪声实现过程中应用了结构－声场耦合系统振动的影响率分析，取得了实际效果。     

曲线连续梁桥在移动车辆作用下的振动响应分析

分别建立了具有7个自由度的3D整车模型的振动方程和连续曲线梁桥的运动方程,将车辆和曲线梁桥分为相互联系的两个振动子系统——车辆和桥梁系统。利用有限元法及模态叠加综合技术,以车轮与桥面相互接触处保持不脱离为位移协调条件,推导出车桥耦合振动方程,并运用Newmark-β数值方法对耦合系统进行迭代求解。以一实际工程桥梁为背景,分析该曲线梁桥在单车荷载作用时,不同行车速度、不同路面等级的振动响应。结果表明:车速对曲线梁桥的竖向挠度的影响很大,但对横向振动的影响比较小;在同一车速情况下,路面的不平度对曲线桥梁的冲击影响显著,路况越差,冲击越大;曲率半径越大,桥梁的横向振动响应越小,而竖向振动响应却越大。     

基于车-路耦合的沥青混凝土路面结构动力响应分析

本文在建立车辆-道路耦合系统分析模型的基础之上,编制了车路耦合系统的动力仿真程序,研究了不同路面不平顺幅值,不同车辆行驶速度,不同车辆载重以及轴数的变化等参数情况下路面结构不同节点的位移及加速度随参数的变化情况;并探讨了不同路面结构层厚度组合情况下对路面结构的动力响应的影响,研究结果表明路面不平顺幅值对于路面结构的位移与加速度响应影响巨大;车速增加虽不影响路面结构的位移响应,但是增大了路面结构的加速度响应从而增大了对于路面结构的冲击作用;载重的增大会显著增大路面结构的位移与加速度响应;不同路面结构层厚度的组合会显著影响路面结构系统的动力响应,相关的研究还有待于进一步的理论与试验验证。     

基于正交试验理论的消声器优化设计

正交试验理论的提出,为复杂结构消声器的设计提供了一种新思路.文中以某重型车辆排气消声器的第二隔板位置、出口管穿孔率、连接管直径及连接管穿孔率作为水平因素,510～640 Hz内消声器的传递损失总和作为评价指标,基于正交试验理论,利用GT-power软件得出不同水平因素下的评价指标;根据正交试验分析表,对消声器的内部结构进行优化.结果表明,优化后消声器在高频段的消声性能明显优于原消声器,且与原消声器相比其通过频段明显减少.     

三维随机激励作用下斜拉索参数振动的有限元分析

为了解风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的位移响应,以某双塔斜拉桥为例,建立斜拉索的有限元模型,采用时域抖振分析和车-桥耦合振动分析方法,得到风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的索端位移激励,对斜拉索参数振动进行分析,分别讨论了不同方向索端位移激励下斜拉索的位移响应,并分析了风速及车速的影响。结果表明:风荷载引起的随机位移激励作用下,斜拉索的位移响应随风速的增加逐渐增大,但较正弦激励作用下的响应小;车辆荷载引起的随机位移激励对斜拉索中点的位移响应影响很小;顺桥向的随机位移激励对斜拉索的垂向位移响应影响较大,横桥向的随机位移激励对其影响较小。     

桥面不平顺状态下含裂纹梁的车桥耦合振动分析

为分析桥面不平顺状态下含表面裂纹时桥-车耦合振动,利用1/4车辆模型,基于桥面不平顺产生的随机激励,运用Hamilton原理建立桥面不平顺状态下含裂纹桥-车耦合系统动力方程,应用Runge-kutta法对方程进行求解,分析不同等级桥面不平整度下,裂纹深度、车速、桥车质量比等参数对桥梁结构位移的影响。结果表明,随着裂纹深度的增加,梁体跨中位移峰值增大,且考虑桥面不平顺状况时梁体跨中位移响应更复杂。