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相似文献
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1.
拱形薄壳结构的减振降噪优化设计   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于拱形薄壳结构的动力仿真, 提出结构振动噪音最小、满足重量约束的约束阻尼厚度优化
设计模型. 利用K-S函数得到结构的振动加速度级, 将其作为结构减振降噪效果的评定参数,
采用响应面方法拟合目标函数, 并对其进行误差检验, 适当缩小设计变量范围调整
误差后, 响应面曲线的拟合程度较好. 最后采用二次规划方法求解模型, 经过优化设计, 结构第一阶固
有频率增加22.97%, 振动加速度级值减小12.96%, 结构的性能得到了很大提高.  相似文献   

2.
约束阻尼结构能有效减振, 但会增加结构的质量和体积, 基于此有必要对其 结构进行优化. 本文应用有限元软件ANSYS建立增设支撑层的约束阻尼梁模型, 根据模态应 变能原理提取约束阻尼梁的模态损耗因子, 并建立以阻尼段长度、约束层厚度、支撑层厚度、 阻尼段数目为设计变量的目标函数, 利用MATLAB多目标遗传算法进行优化运算. 计算结果表 明, 优化后的约束阻尼结构能够在引入质量较小情况下有效减小梁振动幅度, 使振动在较短 的时间内衰减.  相似文献   

3.
为了缩减开口柱壳结构的振动,本文基于Lagrange方程以及Sanders薄壳理论建立了局部约束阻尼开口柱壳的动力学模型,分析了粘弹性单元分段数和厚度、阻尼单元占空比以及约束层敷设角和厚度对结构前三阶模态损耗因子和固有频率的影响,得到了各参数对结构振动特性的影响规律。并以前三阶损耗因子为目标,应用NSGA-II遗传算法对约束阻尼柱壳进行了多目标优化,对比分析了优化前后约束阻尼结构的频域特性。结果表明,约束阻尼结构的参数对开口柱壳减振特性具有重要影响,通过对约束阻尼结构的优化,可以在引入较小约束阻尼质量的基础上,有效提升结构减振效果。  相似文献   

4.
基于断面形状优化的地铁车轮减振降噪研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
以降低地铁车辆在运行中产生的轮轨接触噪声为目的,将结构动力优化方法运用于地铁车轮断面外形设计,建立了地铁车轮振动噪声最优化设计的数学模型,编制了相应的算法程序.以我国某地铁车轮为例,给出了以车轮断面外形几何参数为设计变量、车轮结构振动辐射噪声值最小为目标函数的优化计算实例,得到了车轮断面外形几何参数在可行域内的最优解.结果表明,该优化设计方法是成功的,可以有效地降低车轮因振动而产生的噪声.  相似文献   

5.
声场-结构耦合系统声压约束下板重量优化设计研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
为了减小振动板重量并使其振动噪声满足设计要求,基于声场-结构耦合有限元模型,提出了使结构重量最小化、满足声压约束的优化设计模型。用有限元直接法计算耦合系统的声响应及域点声压对结构设计变量的灵敏度,用可行方向法对其进行了优化设计研究。以一矩形平板和立方体声场耦合系统为实例,以壳厚度为设计变量,给出了域点声压对结构设计变量的灵敏度、优化前和优化后声压级对比图及最优的设计变量值。经过优化设计,在1Hz~200Hz频段内域点声压最大值降低6分贝,结构重量减少1.88千克。结果表明,声压约束下结构重量最小化设计,通过对结构重量的重新分布,能同时满足结构轻量化及噪声指标的要求。  相似文献   

6.
约束阻尼层合板的稳态响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于Reddy分层理论推导出约束阻尼层合板的稳态振动方程,得到了约束阻尼层合板的振动频率和损耗因子;分别分析了约束阻尼层合板的粘弹性夹层厚度、模量对固有频率和损耗因子的影响;得到了稳态振动时振幅和频率曲线以及横向应力与面内应力。数值计算结果表明所采用的算法是可靠的。  相似文献   

7.
附加约束阻尼层对星箭系统动特性的影响分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
在星箭连接支架外表面附加约束阻尼层可抑制星箭对接界面的振动,从而降低卫星在发射过程中所承受的振动和噪声载荷.本文将有限元技术与矩阵特征值摄动分析方法相结合,就卫星支架局部修改(附加约束阻尼层)对星箭系统动态特性的影响进行了分析.以已有星箭系统结构的模态信息为基础,给出了支架部位附加约束阻尼层后星箭系统动态特性变化的定量计算方法,并证明了该减振技术能够不明显的改变原星箭系统的固有特性.  相似文献   

8.
基于弹性、粘弹性、电磁学理论,应用Hamilton原理,导出了覆盖电磁约束层阻尼(EMCLD)主动控制方式的梁的控制方程,并针对覆盖EMCLD的悬臂梁,进行了主动控制仿真模拟,得到了较好的控制效果,分析了控制电流和阻尼层厚度对控制效果的影响.结果表明电磁约束阻尼技术具有结构简单、作动方式合理、耗能低的优点,是一种有效的振动主动控制方式.  相似文献   

9.
蜂窝锥壳卫星适配器约束阻尼层振动抑制分析   总被引:8,自引:3,他引:5  
主要研究在蜂窝锥壳卫星适配器上附加约束阻尼来抑制锥壳传递振动。尽管约束阻尼方面的研究很多,但是大多数都是针对简单的梁或者板结构,而对复杂蜂窝锥壳结构的振动抑制问题研究还很少;为此,通过对蜂窝壳的等效化处理和约束阻尼结构的有限元建模理论分析,建立起卫星一适配器结构在有无附加约束阻尼情况下的有限元模型,进一步通过模态分析和频响分析,得到不同约束阻尼层设计参数对结构振动抑制影响规律。分析结果对于经济有效的设计约束阻尼层和结构减振减重具有较好的参考价值。  相似文献   

10.
基于弹性、粘弹性和压电材料本构方程,应用能量法建立了主动约束层阻尼(ACLD)圆柱壳体的有限元动力学方程。通过对压电传感层自感电压的比例、微分反馈控制,对主动约束层阻尼(ACLD)圆柱壳体进行了主被动一体化振动控制,研究了复合圆柱壳体的动力学响应特性。讨论了主动约束层阻尼(ACLD)片体的位置、覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等关键参数对圆柱壳体振动特性的影响。研究表明:主动约束层阻尼(ACLD)片体的粘贴位置与模态有关,针对不同模态,应采用不同的粘贴位置;覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等直接影响到振幅衰减程度,通过对片体位置、覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等关键参数的优化,能有效降低主动约束层阻尼圆柱壳体的振动,具有十分重要的工程应用价值。  相似文献   

11.
崔雄  李鹏  赵苗苗  王建强  周江贝 《应用力学学报》2020,(2):642-646,I0012,I0013
减振阻尼材料可以改变结构的阻尼特性从而降低振动响应和声辐射水平,因而被广泛应用于飞机结构的减振降噪。本文针对减振阻尼材料的设计和应用开展了一系列试验研究,首先通过材料改性得到了不同主基料下材料的配方对阻尼性能的影响;其次配制了三种不同的约束阻尼结构,通过DMA测试对比了三种约束阻尼结构的最佳使用温度和频率范围;最后对约束阻尼结构的减振效果和粘贴布局应用进行了试验,试验结果表明,约束阻尼结构具有良好的减振效果。通过研究掌握了减振阻尼材料在材料改性、约束阻尼结构设计、粘贴布局应用等方面的一些设计方法,可为后续的进一步研究提供技术支持和参考。  相似文献   

12.
自感知主被动阻尼悬臂梁动态特性分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
由Hamilton原理导出了压电层作约束层作约束层的自感知主被动阻尼控制结构的振动控制方程;由自感知电压引入速度负反馈闭环控制,并由假设模态法将位移按模态展开,求解了悬臂梁结构的动态特征;对被动控制、自感知主动控制、自感知主被动控制的控制效果进行了分析比较;分析了粘弹层厚度变化、材料参数变化以及压电层厚度、位置等结构参数变化对控制效果及模态频率的影响;并对自感知主被动阻尼控制结构的特点和设计中应注  相似文献   

13.
主动约束层阻尼振动控制研究进展   总被引:4,自引:0,他引:4  
主动约束层阻尼(Active Constrained Layer Damping, ACLD) 是以可控的压电材料代替被动约束层中不可控的约束层,通过可控的 约束层主动地控制黏弹性材料的剪切变形以进一步增大其对振动能 量耗散的主动阻尼形式,它充分结合了主动控制与被动阻尼作用各自 的优势,使得其在结构振动控制方面显示出极好的应用价值.本文首 先解释了ACLD的基本结构和阻尼机理,然后综述了最近几年有关ACLD 在结构建模,控制方案及结构优化等方面的最新研究进展,最后指出 了应用前景并总结了进一步研究的问题.  相似文献   

14.
The equations of motion governing the vibration of a cantilever beam with partially treated self-sensing active constrained layer damping treatment(SACLD) are derived by application of the extended Hamilton principle. The assumed-modes method and closed loop velocity feedback control law are used to analyze and control the flexural vibration of the beam. The influence of the bonding layer and piezoelectric layer thickness, material properties, placements of the piezoelectric patch and feedback control parameters on the actuation ability of the vibration suppression are investigated. Some design considerations for pure passive, pure active control, and self-sensing active constrained layer damping are discussed. The present work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 59635140).  相似文献   

15.
可控约束阻尼层板的杂交控制   总被引:5,自引:0,他引:5  
用局部压电层控制约束阻尼约束层产生一种新的主、被动杂交控制形式,称为可控制 约束层。本文根据弹性材料、粘弹性材料、压电材料的本构关系和变形连续条件,建立了可控约束阻尼层板的控制微方程;从理论上证明了用离散小压电片组合来代替整体压电层而不影响作动效果,改善了结构的工艺性;利用Galerkin方法和GHM方法建立了系统的近似低阶方程对一试验模型进行了控制数值模拟和试验实现,结果表明这种杂交控制对控制  相似文献   

16.
The series composed by beam mode function is used to approximate the displacement function of constrained damping of laminated cantilever plates, and the transverse deformation of the plate on which a concentrated force is acted is calculated using the principle of virtual work.By solving Lagrange's equation, the frequencies and model loss factors of free vibration of the plate are obtained, then the transient response of constrained damping of laminated cantilever plate is obtained, when the concentrated force is withdrawn suddenly.The theoretical calculations are compared with the experimental data, the results show:both the frequencies and the response time of theoretical calculation and its variational law with the parameters of the damping layer are identical with experimental results.Also, the response time of steel cantilever plate, unconstrained damping cantilever plate and constrained damping cantilever plate are brought into comparison, which shows that the constrained damping structure can effectively suppress the vibration.  相似文献   

17.
磁约束双层夹心悬臂梁的振动分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用在约束层端部上设置永磁体的新方法可使阻尼层获得比传统约束阻尼处理方法更高的剪应变,从而增强粘弹层的阻尼耗能,降低共振峰。本文应用Hamilton原理,推导了全覆盖双层约束阻尼悬臂梁的运动方程,对模型进行了实验验证;分析了不同物理和几何参数下该方法的减振效果。研究表明,磁约束能提高阻尼减振效果。随着阻尼层厚度的增加,无磁约束的共振峰降低较少,而有磁约束的共振峰急剧降低,减振效果明显。阻尼层剪切模量G的变化对磁约束减振效果的影响较大;当G小于一定值时,减振效果明显,但当G大于一定值时,减振效果急剧降低。在不同的约束层弹性模量和厚度下,磁约束仍起作用。此外,分析了具有较大控制力的主被动混合磁约束振动控制方法的可行性。  相似文献   

18.
Vibration mode of the constrained damping cantilever is built up according to the mode superposition of the elastic cantilever beam. The control equation of the constrained damping cantilever beam is then derived using Lagrange's equation. Dynamic response of the constrained damping cantilever beam is obtained according to the principle of virtual work, when the concentrated force is suddenly unloaded. Frequencies and transient response of a series of constrained damping cantilever beams are calculated and tested. Influence of parameters of the damping layer on the response time is analyzed. Analyitcal and experimental approaches are used for verification. The results show that the method is reliable.  相似文献   

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