强弱耦合板-腔系统的声辐射模态计算与分析EI北大核心CSCD

针对板-腔耦合系统的声辐射模态(ARM)计算问题,提出了一种基于能量原理的声辐射模态计算方法,该方法从能量原理的动力学方程构建起声压模态幅值和结构模态幅值的关系,通过将声势能表示为结构模态幅值向量的二次型形式,得到板-腔耦合系统的声辐射模态,弥补了前人理论在解决声腔为阻抗壁面和结构-声为强耦合条件时的不足。通过数值算例验证了本文计算方法的正确性和有效性,在此基础上分析了壁面和结构-声耦合条件变化对声辐射模态特性的影响。结果表明:声辐射模态辐射效率曲线会在声腔模态频率处产生峰值,阻抗壁面的引入会降低声辐射模态辐射效率在峰值处的幅值,并且阻抗值越小,幅值衰减效应越明显,具体表现为声势能曲线在辐射效率峰值频率处幅值会下降;强耦合条件下低频段声势能响应主要由弹性板结构模态激发,响应峰值密度更高,幅值更低。低频同频宽的声辐射模态辐射效率峰值数更少,峰值频率更高。     

新型长方体形囊式空气弹簧耐压强度研究

耐压强度是空气弹簧的重要性能指标,而长方体形囊式空气弹簧的耐压强度少有深入研究。基于对帘线的受力分析,建立了描述耐压强度的理论模型,详细分析了充气状态下囊体的受力情况,并提出了囊体耐压强度的简化计算公式。本文进行了样机试制,试验中测得空气弹簧耐压强度为6.5MPa,而理论计算值为7.46MPa,相对误差为14.8%。耐压强度试验结果与理论计算值吻合良好,验证了理论模型的准确性。     

加筋板结构声导纳的面接触判据

通过采用有限元方法建立加筋板模型,计算不同边界条件下具有不同加筋形式的薄板在不同加载面尺寸下的导纳差值,进而得到与频率相关的加筋板面接触判据,揭示了加筋板面导纳和点导纳之间的相关关系,得到了“点”和“面”是否能够等效处理的面接触判据。进一步通过考察薄板的不同加筋形式和加载面形状以及加筋板的速度分布,可以发现:在不加筋、单加筋和十字加筋3种情况中不加筋平板的面接触判据最严格,而十字加筋板的面接触判据最宽松;单加筋板的速度差值与导纳差值的计算结果较为吻合;单加筋板的加载面沿垂直加筋方向的边长越长导纳差值越大。      

水下三弹性柱壳耦合声散射特性研究

为研究3个并排无限长弹性圆柱壳受垂直于柱轴方向的平面声波作用的声散射特性,采用Fourier级数展开法建立了圆柱壳声散射数学物理模型,考虑了三圆柱壳弹性振动声辐射和刚性声散射,建立了3个壳体辐射声场和刚性散射声场的耦合作用关系,比对了等效散射强度的刚性散射分量与弹性散射分量,并分析了三壳体等效散射强度特性。计算结果表明:当ka₂>40,在频率f=3000 Hz以上频段,弹性分量对等效散射强度变化趋势的贡献可以忽略。当ka₂>30,在频率f=2400 Hz以上频段,弹性散射分量对等效散射强度影响不超过3 dB;三壳与单壳的等效散射强度在0°入射角方位相当,其它方位三壳体等效散射强度明显大于单壳体。本文的理论公式可推广到任意数量阻抗柱的声透射和声反射问题。