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研究在平面声波斜入射情况下,无穷大双周期加筋的微穿孔薄板结构的振动响应及吸声性能.首先在马大猷和Takahashi微穿孔板声学理论基础上,建立了微穿孔加筋薄板结构振动的半解析模型;然后应用傅里叶变换及空间波数分析方法,将周期加筋微穿孔薄板的振动位移及辐射声压表示为频域内波数的分量迭加形式;最后通过对波数分量进行求解,并利用傅里叶逆变换得到双周期加筋的微穿孔薄板的振动响应及吸声系数表达式.计算结果表明,薄板的弯曲振动在水中对吸声的影响较大,空气中仅对轻质穿孔板的低频吸声效果有一定影响;同时微穿孔率对周期加筋薄板吸声系数的影响明显,通过改变穿孔率和加筋周期等可有效地提高水中微穿孔薄板结构的吸声性能. 相似文献
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研究了流体负载下的无穷大双周期加强板, 在周期谐振力作用下的振动响应和声辐射,并提出了一种基于有限元和空间波数法的半解析半数值方法. 首先利用有限元的方法对周期结构进行单元离散, 并将结构对薄板的作用力等效为节点力的作用. 然后通过周期结构的振动方程, 结合薄板与结构的位移边界条件, 建立了节点力与薄板节点位移的函数方程. 最后应用空间波数法和傅里叶变换, 并采用数值计算的方法求解出薄板的节点位移, 得到了周期加强板关于离散节点位移的振动和辐射声压方程. 在数值算例中, 对该方法的正确性进行了验证, 并且分析了周期结构对薄板的振动和声辐射的影响. 相似文献
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为了推动微穿孔吸声体(MPA)在工程中的实际应用,本文采用数值仿真方法,研究了有限尺寸的微穿孔波纹板吸声体的吸声性能.首先,基于微穿孔板阻抗理论,并将平面波谱法和有限元分析方法耦合起来,构造了微穿孔波纹板吸声体(CMPA)的三维仿真模型,给出了在声波垂直入射和斜入射工况下,吸声体声学性能的计算列式;然后,应用有限元软件COMSOL,模拟了有限周期CMPA的吸声性能,分析了波纹深度和波纹间距与吸声性能之间的关系,以及声波入射方向对吸声性能的影响;最后,为改善吸声体对声波方向的敏感性,设计了双向波纹状微穿孔板吸声体.结果表明,在声波垂直入射和斜入射的工况下,相对于传统的平直微穿孔板吸声体,波纹板吸声体具有更好的吸声性能,包括更高的吸声系数和更宽的有效吸声频带;双向波纹板吸声体能显著改善单向波纹板对声波入射方向的敏感性,实现在更大声波入射角范围内的有效吸声,如当入射声波方位角任意且入射角在0°~45°范围内时,双向波纹板吸声体,在500~2500 Hz范围内的吸声系数都大于0.7,表现出了优良的吸声性能. 相似文献
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为了分析不同参数对波浪型辐板车轮声辐射特性的影响,根据列车波浪型辐板的建模方法,建立了不同波浪个数、不同波浪幅度的波浪型辐板车轮。首先,利用分块Lanzos法计算出不同波浪个数、不同波浪幅度的波浪型辐板车轮的固有模态;然后运用模态叠加法计算出简谐力作用下车轮的动态响应,并进行了对比分析;最后利用有限元-边界元方法,将车轮外表面的位移响应处理成声学边界元输入,得到不同波浪个数、不同波浪幅度车轮的声辐射功率大小。计算结果表明:波浪型辐板车轮在2波浪和6波浪时具有较低的声辐射功率;6波浪辐板车轮在波浪幅度约为30mm时,具有较低的声辐射功率。此结果为国内波浪型辐板车轮的研究提供了一定的参考。 相似文献
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孔板穿孔管气流脉动衰减性能及计算方法的研究 总被引:1,自引:1,他引:1
本文研究了气流脉动衰减器及噪声控制装置上常用的孔板穿孔管元件的衰减性能.使用一维非定常匀熵修正理论的特征线性,利用梯形积分法和Hartree迭代法给出了数值计算方法.目的是将衰减器性能的研究从依靠大量实验方法改变到依靠理论计算的轨道上来.从理论与实验对此上来看,本文的方法是有效的、可靠的.孔板穿孔管对气流脉动和噪声都有很好的控制和衰减性能. 相似文献
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提出各向异性矩形板和环扇形板在弹性边界约束下横向自由振动的通用解法。对于各向异性环扇形板,引入径向对数坐标简化其基本理论。两种不同形状板的几何参数和势能可建立统一的表达式,基于改进Fourier级数和Hamilton原理,从而实现板自由振动问题的统一求解。两种形状板自由振动问题的通用解法具有广泛适用性、高精度和高效性。其收敛性和精度得益于位移的改进Fourier级数的表达,可消除初始横向位移函数及其导数在整个区域内的潜在不连续。所提方法的这些特征通过若干数值算例得到验证。 相似文献
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运用边光滑有限元法,研究分析了加筋板结构的静力和自由振动问题。在边光滑有限元法中,将基于边的应变光滑技术用于对原来的应变场进行光滑操作;由于应变光滑技术能够适当地软化原来过刚的有限元模型,从而能够得到更加接近于系统准确刚度的光滑有限元模型;鉴于三角形单元良好的适用性,选用三角形单元对模型进行网格划分;同时,为了解决低阶Reissner-Mindlin板单元弯曲过程中的横向剪切自锁问题,采用了一种新型的离散剪切间隙技术。算例的数值计算结果表明,与传统的有限元法相比,边光滑有限元法能够得到精度更高的计算结果,且收敛更快,计算效率更佳。 相似文献
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A semi-analytical method based on space harmonics to investigate the vibration of and sound radiation from an infinite,fluid-loaded plate is presented.The plate is reinforced with two sets of orthogonally and equally spaced beam stiffeners,which are assumed to be line forces.The response of the stiffened plate to a convected harmonic pressure in the wave-number space is obtained by adopting the Green’s function and Fourier transform methods.Using the boundary conditions and space harmonic method,we establish the relationship between the stiffener forces and the vibration displacement of the plate.In this paper,the stiffener forces are expressed in terms of harmonic amplitudes of the plate displacement,which are calculated by using a numerical reduction technique.Finally,the Fourier inverse transform is employed to find expressions of the vibration and sound radiation in physical space.Agreements with existing results prove the validity of this approach and more numerical results are presented to show that this method converges rapidly. 相似文献
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并列双圆柱流致振动的不对称振动和对称性迟滞研究 总被引:2,自引:0,他引:2
对雷诺数Re = 100 间距比s/D = 2.5 和5.0 的并列双圆柱流致振动进行了数值模拟研究, 其中圆柱质量比m = 2.0, 折合流速Ur 在2.0~10.0 之间, 两圆柱仅能做横流向振动. 研究发现, 当间距比s/D = 2.5 时, 在折合流速4.4 < Ur< 4.8区间内, 两圆柱流致振动响应出现不对称振动现象, 在折合流速4.4 < Ur< 4.8 区间内, 两圆柱流致振动响应出现对称性迟滞现象; 而当间距比s/D = 2.5时, 圆柱流致振动响应与单圆柱涡激振动响应相似, 没有出现不对称振动和对称性迟滞现象. 在不对称振动区间内, 两圆柱的升、阻力参数也出现了不相等的情况. 此外, 当两圆柱不对称振动时, 圆柱间隙流稳定地偏斜向其中的一个圆柱; 相应地, 尾涡也出现了宽窄不等的模式. 窄尾流圆柱的振幅和升、阻力均较宽尾流圆柱的大. 通过对比不对称振动现象发生前后的尾涡模式, 对新现象的产生机制进行了阐述. 相似文献
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多自由度振动系统的一类凸集响应 总被引:5,自引:0,他引:5
对激励用凸集合建模的线性时不变振动系统定义了响应集的概念,将多自由度振动系统的凸集响应问题转化成寻求响应集的问题,从而降低了求解的难度.并提出了求解一类凸集载荷的响应集的支撑超平面法.对有限时刻的响应集,导出了求任意方向边界点的解析解,而对无限时刻的响应集,建议了一种求任意精度的凸多胞形近似的方法.最后给出了一个实例,得到了不同时刻的响应集,并将凸集响应与谐波响应及非平稳随机响应作了对照 相似文献
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本文针对工程实际中所遇到的撞击问题,在事先仅知撞击体初始速度的条件下,研究分析了半无限粘弹性Winkler地基上的弹性圆薄板受刚体撞击的动力响应问题,推导出了关于撞击力F(t)的非线性Volterra积分方程,给出了薄板位移响应W(r,θ,t)的一般表达式,并给出了相应的数值求解方法。作为实例,本文对周边固定的弹性圆薄板在圆心处受刚球撞击问题进行了分析计算,并对某些参数的影响进行了讨论。 相似文献
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局部冲击作用下刚塑性平板的动力响应和失效模式 总被引:3,自引:1,他引:3
基于理想刚塑性的材料模型假定,同时考虑靶板弯曲塑性变形和剪切滑动,完整地分析了平板受刚性体撞击或受局部压力脉冲冲击的动力响应和失效模式。得到了撞击物侵彻深度、靶板穿透条件、塑性变形范围等特征变形破坏参数的解析表达式。讨论了撞击物速度、压力脉冲的冲量和形状等参量对响应和破坏模式的影响。比较了刚塑性理论分析结果与相关的实验和弹塑性数值计算结果。 相似文献
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参数振动系统响应的频谱成分及其分布规律 总被引:2,自引:0,他引:2
采用Sylvester理论和Fourier级数展开方法分别研究了参数振动系统自由响应和强迫响应的频谱特性(频谱成分及其分布规律),讨论了系统稳定性和阻尼对于频谱幅值的影响,并给出了系统外激励共振条件. 理论研究结果表明:由于参数激励作用使得系统响应具有多频特点,这些频谱成分与系统固有频率、参数激励频率和外激励频率具有密切联系,而且其在频域分布也呈现出一定的规律. 此外,参数振动系统具有多个外激励共振点,除了外激励频率等于系统固有频率将发生共振外,当外激励频率等于系统固有频率和参数激励频率的组合值时,同样将发生外激励共振现象. 相似文献
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简支方板在弹性基础上的塑性动力响应 总被引:3,自引:2,他引:3
用加权残值法中的矩量法解简支方板塑性动力响应,分析弹性基础对方板塑性动力响应的影响,解出了弹性基础上方板残余挠度和终止运动时间。 相似文献
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本文应用投影云纹法研究受压加劲板的大挠度非线性问题。用投影云纹法测量加劲板后屈曲平衡路径,记录了随着载荷的增加,加劲板后屈曲模态变化的全过程。将云纹图输入微型计算机处理,获得了加劲板的全场位移和全场应力的分布情况。用投影云纹法所测得的结果同理论计算值基本吻合。 相似文献
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Ying Wu YongdongWu Yuanxun Wang Weifang Zhong 《Acta Mechanica Solida Sinica》2007,20(4):357-362
Improvement from the pseudo-elastic effect of shape memory alloy (SMA) on the low-velocity impact (LVI) resistance of a composite plate is investigated by the finite element method (FEM).The stiffness matrix of the dynamic finite element equation is established step by step and the martensite fraction is obtained at each time step.The direct Newmark integration method is employed in solving the dynamic finite element equation,while the impact contact force is determined using the modified Hertz's law.It is found that SMA can effectively improve the performance of a composite structure subjected to low-velocity impact.Numerical results show that the deflection of a SMA-hybrid composite plate has been reduced approximately by thirty percent when the volume fraction of the embedded SMA reaches 0.3. 相似文献